2022-2023学年河北省保定市容城县容城中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年河北省保定市容城县容城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）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R.已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(

)参考答案：A2.（多选）如图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L和灯泡L1并联，当闭合开关S后，灯L1正常发光，下列说法中正确的是（

）A.当断开S时，灯L1立即熄灭

B.当断开S时，灯L1突然闪亮后熄灭

C.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯L1立即熄灭

D.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯L1突然闪亮后熄灭参考答案：BC3.矩形线圈abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在的平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向。下列i—t图中正确的是（）

参考答案：D4.关于交流电的下列说法正确的是(

)A．在一个周期内交流电的方向只改变一次B．交流电器设备上标出的电压和电流值都是指有效值C．某正弦交流电压的最大值为311V，则该交流电压最小值为－311VD．用交流电流表和交流电压表测交流电流或电压时，应测得交流电流或电压的最大值参考答案：5.下列关于磁场的说法正确的是A．若放入磁场中的通电导线受到的磁场力为零，则该处的磁感应强度一定为零B．若磁场中某处磁感应强度为零，则放入该处的通电导线受到的磁场力一定为零C．只有磁铁才能产生磁场D．电流周围不存在磁场参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时，首先把

选择开关拨到_______挡，然后把多用电表

联在电路中，则电流应从

表笔流入，从

表笔流出。参考答案：直流电流，串，红，黑7.牛顿发现万有引力定律后，物理学家

（填“卡文迪许”或“爱因斯坦”）利用扭秤装置测得了万有引力常量。参考答案：卡文迪许8.带电体周围存在着一种特殊物质，这种物质叫_____________，电荷间的相互作用就是通过____________发生的。参考答案：电场，电场9.（4分）一单摆做简谐运动的图象如图所示，由图象可知，此单摆的振动的周期为__________s，振幅是______________m。

参考答案：2

0.1510.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为

cm．（2）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是

．（填选项前的字母）A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小．参考答案：0.97，C．【考点】用单摆测定重力加速度．【分析】游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数，不需要估读；摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小；由单摆的周期公式即可求解．【解答】解：（1）游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数；固定刻度读数为：0.9cm；游标尺第7刻线与主尺刻线对其，读数为0.07cm，故读数为：0.07+0.9=0.97cm；（2）A、用单摆的最大摆角应小于5°，故A错误；B、一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故B错误；C、由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式g=可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误．故选C．故答案为：0.97，C．11.以无穷远为零电势，将一个电量为：库的负电荷，从无穷远处移到电场中的A点，电场力做功为焦耳。将该电荷从A点移到B点，电场力做功为焦耳，则A点电势为

伏；B点电势为

伏；参考答案：12.在一段半径为的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的倍，则汽车拐弯时的最大速度＝

（重力加速度为）。参考答案：13.（4分）将一个电荷量为的电荷从A点移到B点，电场力做功是，则A，B两点的电势差UAB＝

。参考答案：

240V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到

．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是

．（选填“1”或“2”）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=

，内阻r=

．（用k、b和R0表示）参考答案：（1）最大值；（2）2；（3），．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）实验中应保证开始时的电流最小，可以保证电路安全，由闭合电路欧姆定律可知应如何调节滑动变阻器；（2）为了实验更精确应使数据间差值较大，并且能多测数据；根据两组方案的特点可知应选取哪一方案；（3）由题意及闭合电路欧姆定律可得出的关系，结合图象可知其斜率及截距的含义，从而可以得出电动势和内电阻．【解答】解：（1）电路为限流接法，开始时应让电流最小，然后再逐渐增大，故开始时滑动变阻器应达到最大值处；（2）对比两方案可知，方案1中电阻箱电阻较大，而R0的阻值只有10Ω，故在调节电阻箱时，电流的变化不明确，误差较大；而方案2中电阻箱的阻值与R0相差不大，可以测出相差较大的多组数据，故方案2更合理；

（3）由闭合电路欧姆定律可得：U==++；由函数知识可知：图象的斜率k=；故E=；图象与纵坐标的交点b=+；r=；故答案为：（1）最大值；（2）2；（3），．15.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其它器材有:A．电压表V：0～3～15VB．电流表A：0～0.6～3AC．变阻器R1：(20Ω，1A)D．变阻器R2：(1000Ω，0.1A)E．电键S和导线若干(1)根据实验要求连接实物电路图；(2)实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如图所示.请你根据数据点求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω.参考答案：(1)实物电路图

(2)1.5；0.50四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在平面直角坐标系中，第一象限内有竖直向下的匀强电场，场强为E=20N/C，第四象限内有一个圆形区域的匀强磁场，方向垂直纸面向外，大小为B=，未画出来．一个带正电的粒子质量为m=2×10﹣5kg，电量为q=5×10﹣3C，重力不计，从y中上的a点以v0=10m/s的速度垂直y轴射入电场．Oa长度为h=0.01m，粒子通过x轴上的b点进入第四象限，粒子经圆形磁场后从c点射出第四象限，出射的速度方向与y轴负方向成75°．（π=3.14）求：（1）粒子通过b点时的速度大小及方向．（2）磁场的最小面积是多少．参考答案：解：（1）在电场中，粒子做类平抛运动．y轴方向有：qE=ma，h=，vy=at联立得：vy===10m/s过b点的速度大小为：v==10m/s过b点的速度与x轴的夹角为：tanθ==1，即θ=45°所以通过b点速度方向为与x轴成45°角；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为R，由牛顿定律得：

qvB=解得：R=0.01m；设粒子在磁场中圆周运动的圆弧对应的弦长为2r，由作图可知：r=Rsin60°=5×10﹣3m当磁场以2r为直径为时，磁场的面积是满足题意的最小面积，即最小面积为：

S=πr2=2.355×10﹣4m2答：（1）粒子通过b点时的速度大小为10m/s，通过b点速度方向为与x轴成45°角．（2）磁场的最小面积是2.355×10﹣4m2．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）粒子第一象限内做类平抛运动，沿竖直方向和水平方向分解该运动，由牛顿第二定律和运动学公式结合即可求解；（2）粒子飞入磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子的轨迹半径，由几何知识求出粒子在磁场中圆周运动的圆弧对应的弦长，当磁场以该弦长为直径为时，磁场的面积为最小，即可求得圆形磁场区的最小面积．17.甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽