2022-2023学年安徽省安庆市桐城第八高级中学高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年安徽省安庆市桐城第八高级中学高二物
理上学期期末试题含解析
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，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）
A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等
C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等
参考答案：
D
【考点】电势；电场强度．
【分析】根据电场线的分布特点：从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，分析该点电荷的电性；电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．利用这些知识进行判断．
【解答】解：A、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；
B、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故B错误；
C，顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；
D、由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选：D．
2. 如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°．若有三个小孩同时从a、b、c处由静止下滑，忽略阻力，则（）
A．a处小孩最先到O点
B．b处小孩最先到O点
C．c处小孩最先到O点
D．a、c处小孩同时到O点
参考答案：
D
3. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。

经过足够长的时间，金属杆的速度趋近于一个最大速度vm，则：
A．如果增大，vm将变大
B．如果变大，vm将变大
C．如果R变大，vm将变大
D．如果m变小，vm将变大
参考答案：
BC
4. 在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这是由于（）
A．大头针填充了水内分子间的空隙 B．水分子进入了大头针内的空隙
C．水面凸起，说明了玻璃这时不能被水浸润 D．水的表面张力在起作用
参考答案：
D
5. （单选）下列物理量中，属于矢量的是
A．质量B．时间C．路程D．速度
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. 在张紧的两端固定的弦上，满足弦长等于______，就能形成驻波．弦上的波被分成几段，每段两端的点始终是静止不动的，称为____，每段中各质点以相同的步调上、下振动，中间点振幅最大，称为波腹．
参考答案：
半波长的整数倍，波节、波腹
7. 用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm 的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd 虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.
参考答案：
70 2.10
8. 如图所示，两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中，它们分别以v1、v2的速率射出磁场，则v1∶v2=______，通过匀强磁场所用时间之比
t1∶t2=______．
参考答案：
1：2；3：2
9. 14．一个有初速的、电量为+4×10－8C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了8×10－5J的功。

则A、B两点的电势差=____，在此过程中，电荷的动能_______（填“增加”或“减少”）了________eV.
参考答案：
10. 如下图所示的电路中，A、B端接在恒压电源上，S断开时电流表的示数2A，S 闭合时电流表的示数为3A，则电阻R1与R2的阻值之比R1∶R2＝______，S断开与闭合两种情况下R1的功率之比 P1∶P1′______。

参考答案：
11. 把一个的平行板电容器接在9V的电池上，电容器所带的电荷量
为 C；若
只将两极板间的距离增大为2倍，则电容器的电容变为，若将一个电荷量为
的点电荷由正极移至负极板过程中电场力所做的功
为 J
参考答案：
， 1.5 ，
12. （4分）频率为3Hz的简谐波，在某介质中的传播速度是1.2m/s，在传播方向上的两点间的距离是80cm，这个距离等于_________个波长，传播这个距离所用的时间是_______个周期。

参考答案：
2；2
13. 一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为______V，发电机转子的转速为______转/秒，产生的交流电的频率为____Hz．
参考答案：
311 ， 220 ， 50 ， 50
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）测摆长时测量结果如图甲所示(摆线的另一端与刻度尺的零刻度线对齐)，摆长为___cm；然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为_______s。

（2）通过以上数据，计算单摆的周期________s(保留二位有效数值)，
（3）若单摆周期为T，摆长为L，写出当地的重力加速度表达式g=_______
参考答案：
15. 一同学用如图所示装置研究感应电流方向与引起感应电流的磁场变化的关系．已知电流从接线柱a流入电流表时，电流表指针右偏，实验时原磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针均记录在下表中
得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量（填“增加”、“减少”）
时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向
（填“相同”、“相反”）．
（2）由实验2、4得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向（填“相同”、“相反”）．（3）由实验1、2、3、4得出的结论是：．
参考答案：
（1）增加；相反；（2）减少；相同；（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
【考点】研究电磁感应现象．
【分析】根据控制变量法的要求，分析各实验操作，根据所控制的变量与实验现象间的关系，得出实验结论．
【解答】解：（1）由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量
增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．
（2）由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，由此可知：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．
（3）综合分析4次实验可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．故答案为：（1）增加；相反；（2）减少；相同；（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，传送带与水平面之间的夹角为α，并以速度v沿斜面向上匀速运行. 传送带的总长度为L.若将一质量为m的木块轻轻置于传送带上，木块恰处于静止状态. 现将传送带与水平方向之间的夹角增加为2α，且仍以原速度沿斜面向上运行，此时将该木块放在传送带的中央，然后由静止释放，求经多长时间木块滑离传送带.（重力加速度为g）
参考答案：
17. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B
点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=10m/s2，求：
（1）物块m2过B点时的瞬时速度V0及与桌面间的滑动摩擦因数．
（2）BP间的水平距离
（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）．
（4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功．
参考答案：
解：（1）由物块过B点后其位移与时间的关系s=6t﹣2t2得与s=：
v0=6m/s
加速度a=4m/s2
而μm2g=m2a 得μ=0.4
（2）设物块由D点以v D做平抛，
落到P点时其竖直速度为
根据几何关系有：
解得v D=4m/s
运动时间为：t=
所以DP的水平位移为：4×0.4m=1.6m
根据物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t﹣2t2，有：
在桌面上过B点后初速v0=6m/s，加速度a=﹣4m/s2
所以BD间位移为m
所以BP间位移为2.5+1.6m=4.1m
（3）设物块到达M点的临界速度为v m，有：
v M==m/s
由机械能守恒定律得：
=
解得：
v′M=m/s
因为＜
所以物块不能到达M点．
（4）设弹簧长为AC时的弹性势能为E P，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，
释放m1时，E P=μm1gs CB
释放m2时
且m1=2m2，
可得：
m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为W f，
则由能量转化及守恒定律得：
可得W f=5.6J
答：（1）物块m2过B点时的瞬时速度为6m/s，与桌面间的滑动摩擦因数为0.4．（2）BP间的水平距离为4.1m；
（3）m2不能沿圆轨道到达M点；
（4）m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功为5.6J．
【考点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；平抛运动．
【分析】（1）由物块过B点后其位移与时间的关系求出初速度和加速度，根据牛顿第二定律即可求得与桌面间的滑动摩擦因数．
（2）物块由D点做平抛运动，根据平抛运动的基本公式求出到达D点的速度和水平方向的位移，根据物块过B点后其位移与时间的关系得出初速度和加速度，进而根据位移﹣速度公式求出位移；
（3）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，则mg=，根据机械能守恒定律，求出M点的速度，与临界速度进行比较，判断其能否沿圆轨道到达M点．
（4）由能量转化及守恒定律即可求出m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功．
18. 如图所示，真空中有一下表面镀有反射膜的平行玻璃砖，其折射率n＝.一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖上表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h＝2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c＝3.0×108 m/s，试求：
①该单色光在玻璃砖中的传播速度．
②玻璃砖的厚度d.
参考答案：。