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文档简介
湖南省衡阳市洲陂中学2022年高二物理期末试题含解析一、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.如图所示,车厢长度为L,质量为M,静止于光滑水平面上,车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止在车厢中,此时车厢速度为()A.0
B.v0,水平向右C.mv0/(M—m),水平向右D.mv0/(M+m),水平向右参考答案:D2.我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图2-13所示,下列说法中正确的是(
)A.“神州六号”的速度较小
B.“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C.“神州五号”的周期更短D.“神州六号”的周期与“神州五号”的相同参考答案:AC3.11930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器
由两个中空的铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是(
)
A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.带电离子每运动一周被加速两次
D.加速离子的最大速度与D形盒的尺寸有关参考答案:ACD4.(多选)如图所示,S为波源,M、N是两块挡板,其中M板固定,N板可左右移动,两板中间有一狭缝,此时观察不到A点振动,为了使A点能发生振动,可采用的方法是(
)A.减小波源的频率
B.增大波源的频率C.将N板向左移
D.将N板向右移参考答案:AC5.下面是关于质点的一些说法,其中正确的是(
)
A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义
B.研究地球的公转时,可以把地球看成质点
C.研究地球的自转时,可以把地球看成质点
D.原子核很小,一定可以把它看成质点
参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,质量为的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,在空中达到的最高点2的高度为.足球从1位置到2位置重力势能
(填“增加”或“减少”),若以地面为参考平面,那么足球在2位置的重力势能为
.参考答案:7.(4分)水平放置的弹簧振子,质量是0.2kg,它做简谐运动,到平衡位置左侧2cm时受到的回复力是4N,当它运动到平衡位置右侧4cm,它的加速度大小为_______m/s2,方向向_______。参考答案:40,左8.1992年7月,航天飞机“亚特兰蒂斯”号进行了一项卫星悬绳发电实验。航天飞机在赤道上空约300km处飞行,速度约为6.5×103m/s,方向由西向东,地磁场在该处的磁感应强度B=4×10-5T,地球半径为6400km,从航天飞机上释放了一颗卫星,卫星所携带的一根长L=20km的金属悬绳能产生的感应电动势约为
V。参考答案:9.如图,条形磁铁在光滑水平面上以一定的初速度向左运动时,磁铁将受到线圈给它的____________(填吸引或排斥),磁铁的机械能_________(填变大、变小或不变),流过电阻R的电流方向____________(填向左或向右)参考答案:吸引
,
变小
,
向左
10.1一列简谐横波,沿x轴正向传播,位于原点的质点的振动图象如图1所示。
①该振动的振幅是
cm;②振动的周期是
s;③在t等于周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是
cm。图2为该波在某一时刻的波形图,A点位于x=0.5m处。④该波的传播速度是
m/s;⑤经过周期后,A点离开平衡位置的位移是
cm。参考答案:11.(4分)如图所示,有两个同样的球,其中a球放在不导热的水平面上,b球用细线悬挂起来,测得它们初始的温度与环境温度相同。现通过热传递使a、b两球升高相同的温度,两球升高温度后的大小如图中的虚线所示,则此过程中a、b两球____________(填:“吸收”或“放出”)热量,且____________(填:“a”或“b”)球传递的热量较多。参考答案:吸收;a12.下列核反应方程中,属于衰变方程的是
,属于原子核的人工转变方程的是
。A.
B.
C.
D.
参考答案:属于衰变方程的是
C
,属于原子核的人工转变方程的是
AD
。13.如图所示,圆弧轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放,与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连.求:Ⅰ.弹簧的最大弹性势能;Ⅱ.A与B第一次分离后,物块A沿圆弧面上升的最大高度.参考答案:解:Ⅰ.A下滑与B碰前,根据机械能守恒得:3mgh=×3mA与B碰撞,根据动量守恒得:3mv1=4mv2弹簧最短时弹性势能最大,系统的动能转化为弹性势能,据功能关系可得:Epmax=×4m解得:Epmax=mghⅡ.据题意,A.B分离时A的速度大小为v2A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中,根据机械能守恒得:3mgh′=×3m解得:h′=h答:Ⅰ.弹簧的最大弹性势能是mgh;Ⅱ.A与B第一次分离后,物块A沿圆弧面上升的最大高度是h.三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.某同学利用“测定电池电动势和内阻”实验所得的U、I数据,根据电池的输出功率P=IU,得出被测电池组的输出功率P随外电阻R变化的图线如右图所示。若外电路分别为2.5Ω和10Ω的电阻时,它们的实际功率分别为_______W和_______W。实际使用时,在这两个电阻中选择阻值为_______Ω的电阻较好,理由是:_____________________。理论研究证明,当电路的外电阻等于电源电源内阻时,电源电源的输出功率最大,则由上题所得图线可知,被测电池组的内阻r=_____Ω,电动势E=___V。参考答案:40,40,10,在功率相同时,10Ω的效率高,5,30
15.某同学用如图所示的装置,通过半径相同的两球碰撞来验证动量守恒定律。图中AB是斜槽,BC是水平槽,斜槽与水平槽之间平滑连接。实验时先使球1从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,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。再把球2放在水平槽末端的位置,让球1仍从原位置由静止开始滚下,与球2碰撞后,两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复上述操作10次。在记录纸上确定M、N、P为三个落点的平均位置。实验中测出球1的质量为m,球2的质量为m,M、N、P三点到O点的距离为OM、ON、OP,其中O点为水平槽末端在记录纸上的竖直投影点。为减小误差,实验中要满足m________m(选填“大于”、“小于”、“等于”)。若实验结果满足__________,就可以验证碰撞过程中动量守恒。参考答案:大于(2分) m·ON=m·OM+m·OP四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(14分)弹簧的自然长度为L0,受力作用时的实际长度为L,形变量为x,x=|L-L0|.有一弹簧振子如图所示,放在光滑的水平面上,弹簧处于自然长度时M静止在O位置,一质量为m=20g的子弹,以一定的初速度v0射入质量为M=1.98kg的物块中,并留在其中一起压缩弹簧,且射入过程时间很短。振子在振动的整个过程中,弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示。(g取10m/s2)则
(1)根据图线可以看出,M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动?(2)子弹的初速度v0为多大?(3)当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,速度v1多大?(4)现若水平面粗糙,上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时,振子的速度变为3m/s,则M从开始运动到运动到A点的过程中,地面的摩擦力对M做了多少功?参考答案:解析:(1)在为O点附近4㎝为振幅范围内振动。
(2分)(2)子弹打入物块的瞬间,二者组成的系统动量守恒:mv0=(M+m)v二者一起压缩弹簧,三者组成的系统机械能守恒:(M+m)v2=Ep根据图象可知,系统最大的弹性势能是16J,代入数据可得:v0=400m/s
(4分)(3)子弹打入物块的瞬间,二者组成的系统动量守恒:mv0=(M+m)v1二者一起压缩弹簧,三者组成的系统机械能守恒:(M+m)v2=Ep′+(M+m)v12从图象可以看出M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,Ep′=4J所以解得v1=3.46m/s
(4分)(4)根据动能定理:Wf=(M+m)v22─(M+m)v12解得:Wf=-3J
(4分)17.如图边长为a的正方形空腔内有垂直纸面向内的磁场,CD边中点有小孔E,质量为m、电荷量为q的粒子从A点以速度v0沿AD边垂直于磁场射入(带电粒子重力忽略不计),求:(1)要使粒子沿轨迹1从B点射出,磁场的磁感应强度应为多少?粒子在磁场中的运动时间为多少?(2)要使粒子沿径迹2从E点射出,磁场的磁感应强度应为多少?参考答案:由洛仑兹力提供向心力知qv0B’=
可解得
B’=
2分18.某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为200kW,输出电压为500V,输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为16kW,该村的用电电压是220V.
(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为80kW,则该村还可以装“220V40W”的电灯多少盏?参考答案:(1)因为P损=IR线
所以I2==40A
2I1==400A
2则===
2U3=U
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