2022-2023学年江苏省徐州市凌云中学高二物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年江苏省徐州市凌云中学高二物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它A.容易积累静电荷B.具有一定的粘性C.具有大量的微孔D.质地柔软参考答案：A化纤衣服很容易摩擦带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以容易沾上灰尘，故A正确为答案，选项BCD错误。2.

一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，那么A．这个空间一定没有磁场B．这个空间可能有方向与电流方向平行的磁场C．这个空间可能有方向与电流方向垂直的磁场D．以上三种说法都不对参考答案：B3.一根弹簧上端固定，下端悬挂质量为100g的砝码时，弹簧的伸长量为l1，若下端悬挂200g的砝码，弹簧的伸长量为12，且未超过弹性限度。下列关于l1与l2的关系正确的是A.ll=l2

B.ll<l2

C.ll>l2

D．不确定

参考答案：B4.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是(

)参考答案：C5.（单选）如图所示有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B＝0.5T，两边界间距s＝0.1m，一边长L＝0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为R＝0.4Ω，现使线框以v＝2m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图线是（）

参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电场中A、B、C三点的电场强度分别为：=－5V/m、=4V/m、=－1V/m，则这三点的电场强弱关系是____________________参考答案：7.振源A带动细绳上下振动可以产生简谐波，某时刻在绳上形成如图所示的波形，周期为0.4s，由图可知P点的起振方向是

（选填“向上”或“向下”）；波从A经0.6s传播到绳上的P点，此时AP之间有

个波峰.参考答案：向上

两个波峰波形最先产生的是波峰，所以震源先向上振动；周期是0.4s，波从A经0.6s传播到绳上的P点，则AP之间有个波形，而波形最先产生的是波峰，所以AP之间有两个波峰。8.（4分）在赤道上，地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10-5T．如果赤道上有一条沿东西方向平行地面放置的直导线，长为40m，载有20A的电流，则地磁场对这根导线作用的安培力大小为

N；若将导线在水平面内转过90°成南北方向平行地面放置，此时导线受到地磁场作用的安培力大小为

N。参考答案：4×10-2

09.真空中有两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A和B均可看作点电荷），分别固定在两处，两小球间的库仑力为F，现用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B间的库仑力变为___________，若再使A、B球之间的距离增大一倍，则它们间的库仑力又变为_______________。参考答案：F/8

F/32

10.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为___________V，通过电阻R0的电流有效值为_____________A．当触头P向下滑动的时候，流过交流电源的电流______________。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：11.（6分）有两个同学利用假期分别去参观北大和扬大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2－L图像，如图所示．由等时性原理可知单摆的周期与摆动幅度

（填“有关”或“无关”），由单摆周期公式可知图中直线的斜率k=

；其中去北大的同学所测实验结果对应的图线是

（填“A”或“B”）．

参考答案：无关

B解：由T=2π可知单摆的周期与振幅无关；并据周期公式得：T2=，知T2～L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线．12.平行板电容器的电荷量，两极板间的电压，则该电容器的电容为______．如果将其放电，使所带电量减少一半，则两板间的电压为_____V，两板间的场强变为原来的______倍，此时该电容器的电容为_______。参考答案：，1，

13.劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端挂一质量为m的小球，小球静止时距地面高度为h，此时弹簧长度L>h．现用力向下拉球使球与地面接触，然后从静止释放小球，若弹簧始终在弹性限度内，则球运动到最高点时离地高度为

▲，加速度大小为

▲

．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18份）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点．(g取10m/s2)求：

(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；

(2)小环由C运动到P点过程中，动能的增量△Ek．

(3)小环在直杆上匀速运动时速度的大小；参考答案：解：（1）由环在杆上匀速下滑知qE=mg。

离杆后环只受重力、电场力作用。由得：；方向垂直于杆向下（2）设小环从C运动到P过程中动能的增量为，WG=mgh，W电=0

由知

(3)环离开杆做类平抛运动：垂直于杆方向有：平行于杆方向有：得：17.在真空中的点放一带正电的点电荷,直线过点，，点放有一点电荷，如图所示.求:(1).点的场强大小和方向？(2).点的电势比点的电势高，则电荷从点移到点电势能变化了多少?参考答案：（1）根据，

得

M点的场强：(2)电荷q从M点移到N点，电场力做功这一过程中电场力做负功则电势能增加18.（25分）图中所示为用三角形刚性细杆AB、BC、CD连成的平面连杆结构图。AB和CD杆可分别绕过A、D的垂直于纸面的固定轴转动，A、D两点位于同一水平线上。BC杆的两端分别与AB杆和CD杆相连，可绕连接处转动（类似铰链）。当AB杆绕A轴以恒定的角速度转到图中所示的位置时，AB杆处于竖直位置。BC杆与CD杆都与水平方向成45°角，已知AB杆的长度为，BC杆和CD杆的长度由图给定。求此时C点加速度的大小和方向（用与CD杆之间的夹角表示）。参考答案：解析：解法一因为B点绕A轴作圆周运动，其速度的大小为

（1）B点的向心加速度的大小为

（2）因为是匀角速转动，B点的切向加速度为0，故也是B点的加速度，其方向沿BA方向．因为C点绕D轴作圆周运动，其速度的大小用表示，方向垂直于杆CD，在考察的时刻，由图可知，其方向沿杆BC方向．因BC是刚性杆，所以B点和C点沿BC方向的速度必相等，故有

（3）此时杆CD绕D轴按顺时针方向转动，C点的法向加速度

（4）

由图可知，由（3）、（4）式得

（5）其方向沿CD方向．下面来分析C点沿垂直于杆CD方向的加速度，即切向加速度．因为BC是刚性杆，所以C点相对B点的运动只能是绕B的转动，C点相对B点的速度方向必垂直于杆BC．令表示其速度的大小，根据速度合成公式有

由几何关系得

（6）由于C点绕B作圆周运动，相对B的向心加速度

（7）因为，故有

（8）其方向垂直杆CD.由（2）式及图可知，B点的加速度沿BC杆的分量为

（9）所以C点相对A点（或D点）的加速度沿垂直于杆CD方向的分量

（10）C点的总加速度为C点绕D点作圆周运动的法向加速度与切向加速度的合加速度，即

（11）的方向与杆CD间的夹角

（12）

解法二：通过微商求C点加速度

以固定点A为原点作一直角坐标系Axy，Ax轴与AD重合，Ay与AD垂直．任意时刻t，连杆的位形如图所示，此时各杆的位置分别用，和表示，且已知，，，，，C点坐标表示为

（1）

（2）将（1）、（2）式对时间t求一阶微商，得

（3）

（4）把（3）、（4）式对时间t求一阶微商，得（5）（6）根据几何关系，有

即

（7）

（8）将（7）、（8）式平方后相加且化简，得

（9）对（9）式对时间t求一阶微商，代入，，，得