河北省唐山市爽坨中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

河北省唐山市爽坨中学2022-2023学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.（单选）如图，通电螺线管附近放置四个小磁针，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N极)

A、a

B、b

C、c

D、d

参考答案：B2.（单选）劲度系数为20N/cm的弹簧振子，小球的质量0.5kg，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻（

）A．振子的加速度为10m/s2，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的负方向C．小球的振幅0.25cmD．在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0参考答案：A3.（单选）半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为A． B．C． D．参考答案：A4.（单选）电磁波在真空中的传播速度(

)A、等于3.00×108m/s

B、大于3.00×108m/sC、小于3.00×108m/s

D、以上三种都有可能参考答案：A5.关于电源的电动势，下列说法中正确的是A．电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量B．不管外电路的电阻如何变化，电源的电动势不变C．电动势就是电压，它们之间无区别Ks5uD．外电路全部断开时，电动势将变为零参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.13．一质量为的物体，以的初速度水平抛出，则抛出时动量的大小为

；末物体的动量大小为

，这内动量的变化大小为

，方向为

，这内重力的冲量大小为

，方向为

。（取）

参考答案：20

20

竖直向下

20

竖直向下

7.如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源断开，与电容器相连的静电计用来测量电容器的电势差．当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将增大（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将减小．（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：考点：电容器的动态分析．版权所有专题：电容器专题．分析：平行板电容器充电后与电源断开，极板上的电荷量不变；平行板电容器的电容C=，根据题目中各量的变化可判断电容的变化，由C=，得出电压的变化，即可得出偏角的变化；解答：解：电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的电势差；空气的相对介电常数是最小的；当插入介质时，?增大，由C=可知电容将增大；由C=，可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小．故答案为：电势差，增大，减小．点评：平行板电容器的动态分析要注意两大类问题，若通电后断开，则电容器两板上的电量不变；而保持与电源相连，则两极板上的电压不变．8.（5分）如图所示，两个大导体板相互平行，水平放置，相距为d，两板间电势差为U，板间存在与板平面相平行的磁场，磁感应强度为B。用喷雾器喷入带电油滴，若某一油滴正好做半径为r的圆周运动，则该油滴的速率为_________。参考答案：9.如图12所示为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点．可测量出G、H间的距离为l．带电粒子的重力可忽略不计．粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小为

；偏转磁场的磁感强度B2的大小为

。参考答案：，10.如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q?Q，AB＝h，小球滑到B点时速度大小为，若取A点电势为零，C

点电势为

，B到C电场力做的功为

参考答案：

;

0

11.如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，∠A=30°，BC两点距离为2cm。电场线方向平行于△ABC所在平面。把电荷量C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功J，取B点的电势为零，则A点的电势为

V，匀强电场的电场强度E=

N/C.参考答案：-24012.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为12V，点B处的电势为6V，则电场强度的大小为400v/m．参考答案：解：OA的中点C的电势为6V，将C点与B点连接，如图，电场线与等势线垂直，根据几何关系得：BC=2cm，则OB沿电场线方向上的距离：d==1.5cm．所以电场强度E=．故答案为：400．13.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知a、b、c三个等势面中的，

的电势最高。带电质点通过M点时的动能比通过N点时

（填大、小、相等）。带电质点通过M点时的加速度比通过N点时

（填大、小、相等）。参考答案：．a

小

大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：（Ⅰ）该电动小车运动的最大速度为

m/s；（Ⅱ）该电动小车的额定功率为

W．参考答案：（1）1.5（2）1.26．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度．（2）小车在摩擦力力作用下减速运动，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小．当小车达到额定功率时有：P=Fv=fvm，据此可求出额定功率大小．【解答】解：（1）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：vm==1.5m/s（2）计数点间的时间间隔t=0.02×2=0.04s，从右端开始取六段位移，根据逐差法有：a===2.1m/s2，方向与运动方向相反．由牛顿第二定律得：f=ma，将m=0.4kg代人得：f=0.84N．当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fvm，代人数据解得P=1.26W．故答案为：（1）1.5（2）1.26．15.如图所示，某小组同学利用传感器实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架，保持杆在水平方向，按如下步骤操作：

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；

②对两个传感器进行调零

③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数；

④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤。

得到表格（如下）F1/N1.0010.580…1.002…F2/N－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根据表格A传感器对应的是表中力

(选填“F1”或“F2”)；钩码质量约为

kg。(保留一位有效数字)．参考答案：F1、

0.05由图可知F1的读数始终为正值，因此为绳子上拉力的数值，由图可知，只有A传感器上始终为拉力；故A传感器对应的是表中力为F1；根据平行四边形定则有：，将数字一组F1、F2带入解得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图水平固定放置的平行金属板M、N，两板间距为d.

在两板的中心（即到上、下板距离相等，到板左、右端距离相等）有一悬点O系有一长r=d/4的绝缘细线，线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球，电荷量为q。现对两板充电，使得两板间形成一竖直向上的匀强电场，匀强电场大小E=2mg/q。求：（1）小球静止时细线拉力大小?（2）现给小球以速度，要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，小球在整个圆周运动中最小速度多大？（3）小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动.当小球运动到竖直直径AB的B端时，细线突然断开，设此时其水平速度大小为，小球恰好从平行金属板的边界飞出，求平行金属板的长度L?参考答案：解答：（1）对小球：在B点静止，则有F=qE–mg=mg……………①2分（2）根据题意判断：小球过A点时速度最小，根据牛二定律得

………②4分（3）小球在B时线断，小球做类平抛运动，轨迹向上弯曲

…③6分

17.如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波．在t＝0为图示波形，再过0.6s波恰好传到B点。求（1）波的传播速度v和周