河南省鹤壁市湘江中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析

河南省鹤壁市湘江中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析一、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.图示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．缓缓加热气体，使A、B升高相同温度，系统稳定后，A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为△FA和△FB，压强变化量分别为△pA和△pB．则（）A.水银柱向下移动了一段距离B.水银柱不发生移动C.△FA＜△FBD.△pA=△pB参考答案：C【详解】AB：假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化。对气体A：；则得即；对气体B，同理可得：。据题意初始温度相同，，升高相同的温度，且，则，液柱将向上移动。故AB两项错误。CD：系统稳定后，液注的上下表面的高度差将变大，液注上下表面的压强差变大，即系统稳定后，；又，所以。故C项正确，D项错误。2.如图所示，MN、PQ为竖直放置的光滑平行金属导轨，在M点和P点间接一个电阻，在两导轨间某一矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场，一导体棒ab垂直搁在导轨上.现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨保持良好的接触）.则下列描述导体棒运动的v-t图象中可能正确的是（其中v0是ab进入磁场时的速度，v是最后匀速运动的速度）参考答案：ABC3.物理学家的科学发现和研究工作极大地推动了人类历史的进步，以下关于物理史实的说法错误的是（

）A．奥斯特首先发现电流的磁效应

B．法拉第首先发现电磁感应现象C．楞次最早归纳出感应电流方向的规律

D．伽利略最早发现计算单摆周期的公式参考答案：D4.（多选）A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（其中方向未标出）的分布如图所示．图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，点P在MN上．电场线的分布关于MN左右对称．下列说法中正确的是（）A．这两个点在电荷为等量同种电荷B．这两个点电荷为等量异种电荷C．O点的电场强度比P点的电场强度大D．O点的电势比P点的电势高参考答案：解：A、B、根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是两个等量异种电荷．故A错误，B正确．C、在两等量异号电荷连线的中垂线上，O点处电场线最密，电场强度最大，所以O点的电场强度比P点的电场强度，故C正确．D、据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以O点的电势等于P点的电势，故D错误，故选：BC．5.在图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与灵敏的静电计相接，极板B接地．若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针的变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是(

)A.两极板间的电压不变，极板上的电量变小B.两极板间的电压不变，极板上的电量变大C.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小D.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的张力为F拉绳的速度为v，当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为______________，绳子张力的功率为___________。参考答案：

(1).

(2).船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，

根据平行四边形定则，有v船cosθ=v，则v船=；拉力的瞬时功率：P=Fv；

点睛：解决本题的关键知道船的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对速度进行合成。14.（6分）如图所示，某小组同学利用DIS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=θ②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂在一个钩码，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①②③④，得到图示表格a。（1）根据表格a，A传感器对应的是表中力

（填“F1”或“F2”）。钩码质量为

kg（保留1位有效数字）。（2）某次操作中，有同学使用相同器材实验，但将传感器调零后再接上支架，其后按①③④步骤重复实验，得到图示表格b，则表格空缺处数据应接近

。

表a

表b

参考答案：（1）F1

0.05

（2）0.637（0.630~0.645之间均可8.一个质量为m的带负电的小球，在如图所示的匀强电场中以水平速度抛出。小球运动的加速度方向竖直向下，大小为，小球在竖直方向下落高度H时,小球的动能增加了

，小球的机械能减少了

，小球的重力势能减少了

。电势能增加了

。参考答案：、、、9.（4分）一段长40cm的直导线通有电流2A，放在磁感应强度为5T的匀强磁场中，当直导线与磁场方向平行时，受到的安培力大小是

N，当直导线与磁场方向垂直时，受到的安培力大小是

N。参考答案：0，410.（4分）在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，一个质量为m的带点液滴，沿着水平方向做直线运动，则该液滴带

电，电荷量大小为

。参考答案：负mg/E（每空2分）11.（16分）如图为日常生活用电的电压随时间变化的规律图，由图可知：该交流电电压的峰值为

V，有效值为

V，周期为

s，频率为

Hz。参考答案：220，220，0.02，5012.在连杆机构中，有时会出现不能使构件转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点”．参考答案：考点：力矩的平衡条件．分析：在练连杆机构中，不能使构件转动的位置是死点．解答：解：在连杆机构中，有时会出现不能使构件转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点”．故答案为：死点．点评：本题是一道基础题，了解相关的常识即可正确解题．13.如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l＝0.8m的金属棒ab，其电阻r＝0.2Ω，框架左端的电阻R＝0.8Ω.垂直框面的匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T．当用外力使棒ab以速度v＝10m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E＝

V，通过ab棒的电流I＝

A，通过ab棒的电流方向是

,ab棒两端的电势差Uab＝

V，作用在棒上的外力F=

，作用在棒上的外力功率P=

W.参考答案：1.6

1.6b到a

1.28

0.256

2.56三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动．经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中物体的动能随位移变化的Ek－S图线如图所示，g取10m/s2．求：（1）物体的初速度大小；（2）物体和水平面间的动摩擦因数；（3）拉力F的大小．

参考答案：（1）由

得v0=2m/s

（3分）

（2）物体在撤去F后的运动过程中，只有摩擦力做功，由动能定理

得

（3分）（3）物体在有F作用的运动过程中，由动能定理

得

17.如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。参考答案：见解析（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：

eU1=，解得：（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：F=eE，

E=，F=ma，

a=t1=，y1=，解得：y1=（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得：vy=at1=电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，t2=，y2=vyt2

解得：y2=

P到O点