2022-2023学年河北省承德市兴隆县半壁山中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年河北省承德市兴隆县半壁山中学高二物理期末试卷含解析一、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.（单选题）如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为（、均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，已知。时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是：

A．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线C．物体克服摩擦力所做的功

D．物体与墙壁脱离的时刻为参考答案：CA、竖直方向上有，随着电场强度E的减小，加速度a逐渐增大，当E=0时，加速度增大到重力加速度g，此后物块脱离墙面，故A错误；B、物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，故D错误；C、物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得，、、，故C正确；D、当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以，解得时间，故D正确。2.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器的带电量为Q，P是电容器内一点，电容器的上板与大地相连，下列说法正确的是（）A．若将电容器的上板左移一点，则两板间场强减小B．若将电容器的下板上移一点，则P点的电势升高C．若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差增大D．若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差减小参考答案：D【考点】电容器的动态分析．【分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电容器的电量不变，电容器上板左移一点，正对面积减小，电容C减小，由U=分析U增大，再E=分析板间场强变化．根据板间距离变化，分析电容变化，由U=分析U的变化．电场线方向向下，P点电势比上板低，再根据P点与上板电势差的变化，分析P点电势的变化．【解答】解：A、平行板电容器充电后与电源断开后，电容器的电量不变，电容器上板左移，正对面积减小，电容C减小，由U=分析可知U增大，板间场强E=，d不变，则E增大．故A错误．

B、C、D将电容器的下板上移一点，板间距离减小，电容C增大，由U=分析得知：Q不变，两板间电势差减小．又由E==，可知板间场强不变，则P与上板的电势差不变，上板电势为零，则P点电势不变．故BC错误，D正确．故选D．3.（单选）如图所示，在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E匀强磁场B电场方向竖直向下，有质量分别为m1，m2的a，b两带负电的微粒，a电量为q1，恰能静止于场中空间的c点，b电量为q2，在过C点的竖直平面内做半径为r匀速圆周运动，在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动，则（）A．a、b粘在一起后在竖直平面内以速率做匀速圆周运动B．a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r匀速圆周运动C．a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r匀速圆周运动D．a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动参考答案：考点：带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力．版权所有专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：粒子a、b受到的电场力都与其受到的重力平衡；碰撞后整体受到的重力依然和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式，再结合动量守恒定律列式求解．解答：解：粒子b受到的洛伦兹力提供向心力，有解得两个电荷碰撞过程，系统总动量守恒，有m2v=（m1+m2）v′解得整体做匀速圆周运动，有故选D．点评：本题关键是明确两个粒子的运动情况，根据动量守恒定律和牛顿第二定律列式分析计算．4.直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示.如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则

（

）

A．E=πfl2B，且a点电势低于b点电势

B．E=2πfl2B，且a点电势低于b点电势

C．E=πfl2B，且a点电势高于b点电势

D．E=2πfl2B，且a点电势高于b点电势

参考答案：A5.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中A．振子所受的回复力逐渐增大

B．振子的位移逐渐增大C．振子的速度逐渐减小

D．振子的加速度逐渐减小参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针_________极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相___________（填“同”或“反”）。

参考答案：N，同7.如图所示，平行电容器C的两个极板分别与一导线的两端相连，导线所围得面积处在如图所示的磁场中，设C=20F，若磁感应强度B的变化使穿过导线所围面积的磁通量在0.45s内由1×10-3Wb增大到1×10-2Wb，则此电容器两极板间的电压为

V，b极板所带电荷量是在

C。参考答案：2×10-2，4×10-78.真空中，有两个带同种电荷的点电荷A、B．A带电荷，B所带的电荷量是A的4倍．A、B相距12cm，现引入点电荷C，使A、B、C三个点电荷都处于静止状态，则C的位置为________，C的电荷量为________．参考答案：

A、B连线上距A点4cm处

，

9.磁场是磁体间相互作用的特殊物质。物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止时

所指的方向，就是那一点的磁场方向。大小、

随时间发生

变化的电流叫做交变电流。参考答案：北极，方向，周期性10.某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置。①为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径____________B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______________mB（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_____________；A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离C．A球和B球在空中飞行的时间D．测量G点相对于水平槽面的高③已知两小球质量mA和mB，该同学通过实验数据证实A、B两球在碰撞过程中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是__________________________。参考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【详解】①为了使两球碰撞为一维碰撞，在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，两球碰后都做平抛运动，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径。为了使碰撞后不反弹，故mA＞mB．②根据动量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因为，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要测量水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离x1，A球与B球碰撞后x2，A球与B球落点位置到O点的距离x3．故AB正确．因为时间相同，可以用水平位移代替速度，不用测时间，也不用测量测量G点相对于水平槽面的高，故选：AB．③A球与B球碰后，A球的速度减小，可知A球没有碰撞B球时的落点是F点，A球与B球碰撞后A球的落点是E点．用水平位移代替速度，动量守恒的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ．【点睛】本题关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理，注意等效替代在实验中的运用；注意器材选择的原则：为了实现对心碰撞，两球的直径需相同，为零使碰撞后A球不反弹，则A球11.一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.参考答案：12.一个带电小球，带有5.0×10-9C的负电荷．当把它放在电场中某点时，受到方向竖直向下、大小为2.0×10-8N的电场力，则该处的场强大小为

，方向

．如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球，所受到的电场力大小为

，方向 ．参考答案：4N/C，竖直向上．1.28×10-11N，竖直向上．解：场强大小为，方向与负电荷所受的电场力方向相反，即竖直向上．

如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球，所受到的电场力大小为F′=q′E=3.2×10-12C×4N/C=1.28×10-11N，方向竖直向上．故答案为：4N/C，竖直向上．1.28×10-11N，竖直向上．13.如图所示，有一个足够长的斜坡，倾角为α=30o．一个小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方向水平踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9J，则该足球第一次落在斜坡上时的动能为A．12J

B．21J

C．27J

D．36J参考答案：B三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻约为5000Ω,电流表内阻约为0.5Ω.当测量100Ω左右的电阻时,宜采用

电路；选择误差小的电路后，两电表的读数分别为11V、0.1A,则此电阻的测量值为

Ω；若电压表内阻为5000Ω,电流表内阻为0.5Ω则此电阻的真实值为

Ω.参考答案：15.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果他测得的g值偏小，可能的原因是A．测摆线长时，摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地悬挂，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下

D．实验中误将49次全振动记为50次参考答案：

B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20。现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F．小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下．求：（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大？（2）小滑块相对长木板静止时，小滑块相对地面运动的总位移。参考答案：解：（1）对长木板施加恒力F的时间内，小滑块与长木板间相对滑动，小滑块和长木板在水平方向的受力情况如图所示.

小滑块所受摩擦力

f=μmg

设小滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律

f=ma1

解得

a1=2.0m/s2长木板受的摩擦力

f′=f=μmg

设长木板的加速度为a2，根据牛顿第二定律

F–f′=Ma2

解得

a2=4.0m/s2经过时间t=1.0s，

小滑块的速度

v1=a1t=2.0m/s

长木板的速度

v2=a2t=4.0m/s（2）撤去力F后的一段时间内，小滑块的速度小于长木板的速度，小滑块仍以加速度a1做匀加速直线运动，长木板做匀减速直线运动.设长木板运动的加速度为a3，此时长木板水平方向受力情况如图所示，根据牛顿第二定律

f′=Ma3

解得

a3=2.0m/s2

设再经过时间t1后，小滑块与长木板的速度相等，此时小滑块相对长木板静止即v1+a1t1=v2-a3t1

解得

t1=0.50s

如图所示，在对长木板施加力F的时间内，小滑块相对地面运动的位移是s1，从撤去F到二者速度相等的过程，小滑块相对地面的位移是s2。所以小滑块相对长木板静止时，小滑块相对地面运动的总位移为s块=s1＋s2==2.25m

17.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，如图所示，问：(1)小球所带电荷的电性如何？电荷量多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？参考答案：（1）小球所带电荷为正