2022-2023学年河北省邯郸市第十五中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年河北省邯郸市第十五中学高二物理上学
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. （单选）如图所示，一个质量为M木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m的小木块．现使木箱获得一个向左的初速度v0，则（）
A．小木块和木箱最终都将静止
B．木箱速度为零时，小木块速度为
C．最终小木块速度为，方向向左
D．木箱和小木块系统机械能最终损失Mv02
参考答案：
解：A、系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向左的动量，小木块动量为零，故系统总动量向左，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向左运动．故A错误；
B、规定向左为正方向，根据动量守恒：Mv0=mv1+Mv2；v2=0，可得v1=，故B错误．
C、最终两物体速度相同，由动量守恒得：Mv0=（m+M）v，则得v=，方向向左，故C正确．
D、木箱和小木块系统机械能最终损失△E=Mv02﹣（m+M）v2=，故D错误；
故选：C．
2. 如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是
A．U1不变、U2变大
B．U1变小、U2不变
C．U1不变、U2变小
D．U1变大、U2变小
参考答案：
AB
3. 拿一个长约l.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，在筒内放有质量不同的一片小羽毛和一块小铜片。

先把玻璃筒内抽成真空并竖直放置，再把玻璃筒倒立过来，小羽毛、小铜片同时从玻璃筒顶端由静止开始下落，那么( )
A．小铜片先到达筒底端 B．小羽毛先到达筒底端
C．小羽毛、小铜片同时到达筒底端 D．哪个先到达筒底端都有可能
参考答案：
C
4. （单选题）如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。

a、b、c是以O为中心，R
、R b、R c为半径画出的三个圆，R c－R b＝R b－R a。

1、2、3、4为轨迹MN与三个圆a
的一些交点。

以表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，
表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（）
A．＝2
B．＞2
C．P、O两电荷可能同号，也可能异号
D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零
参考答案：
B
5. 理性质与方向有关②有规则几何形状的物体一定是晶体
③晶体有一定的熔解温度④晶体内部分子的排列具有规律性
A．只有①、②正确 B．只有①、②、③正确
C．只有①、③、④正确 D．①、②、③、④都正确
参考答案：
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。

球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。

现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。

由此可知n=____________
参考答案：
6
7. 某同学做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”实验，根据实验数据得
到如右图所示的U-I图线。

由图可知，该电源电动势为________V；该电源的内电阻为________Ω；图线上P点对应的电路外电阻为________Ω。

参考答案：
8. 质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下，碰地后反弹的高度为0.8m，碰地的时间为0.05s.设竖直向上速度为正方向，则碰撞过程中，小球动量的增量为
______kg·m/s，小球对地的平均作用力为______，方向______ （g取10m/s2）
参考答案：
14、290N、竖直向上
9. 如图所示，将阻值分别为R1=4KΩ和R2=2KΩ的两个电阻串联起来接在电压为8V 的恒压电源两端，用一电压表测R1两端电压时，读数为4V，如果将该电压表接到R2两端时，读数应为 V.
参考答案：
2
10. 真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为+4.0×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，方向向右，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为+2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N，P点电场方向
参考答案：
11. 一滴体积为V0的油酸，配制成体积比为l：n的油酸溶液（n>>1），现取一滴体积仍为V0的油酸溶液滴在水面上，最终在水面上形成面积为S的单分子油膜．则油酸分子的
直径为▲．若已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M根据上述条件得出阿伏伽德罗常数的表达式为▲．
参考答案：
12.
往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为现象，是由于分子的而产生的。

这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的。

参考答案：
扩散,无规则运动（或热运动）, 增加
13. （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）
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“研究匀变速直线运动” 的实验中：小车拖着纸带的运动情况如图所示，图中、
、、、为相邻的记数点，相邻的记数点的时间间隔是，标出的数据单位是，则打点计时器在打点时小车的瞬时速度是_________，小车运动的加速度_________。

参考答案：
0.35 4.5
15. 在一次课外实践活动中，某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表(量程4V，电阻RV约为4.0kΩ)
B．电流表A1(量程100mA，内阻不计)
C．电流表A2(量程2mA，内阻不计)
D．滑动变阻器R1(0～2kΩ，额定电流0.1A)
E．电阻箱R2(0～999.9Ω)
F．开关S一只，导线若干．
(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上，其器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？
(2)如果在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电压表已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号)；
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据，然后作出如图所示的线性图象处理数据，则电源电动势为________V，内阻为________Ω. ks5u
参考答案：
(1)用A2替换A1
（2）①如图所示
②3.5 7或7.0
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图(a)所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1 s时间内小物块的v－t图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；
(2)木板的最小长度；
(3)木板右端离墙壁的最终距离．
参考答案：
(1)0.10.4(2)6 m(3)6.5 m
17. 如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是半径为R的圆形轨道，今有质量为m、带电量为＋q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，则A 点与最低点B间的电势差为多大？
参考答案：
解:小球从A到D的过程中有两个力做功，即重力做功和电场力做功，
18. 如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子．在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形．已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为υ，MN的长度为L．（不计带电粒子的重力）
（1）若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度E0的最小值为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大？
（2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少（用m、υ、q、L表示）？若满足此条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边？
参考答案：
解：（1）由题意知，要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y 轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M或N点．
则M O′=L=υt…①
加速度a=…②
OO′=L=at2…③
解①②③式得
E0=…④
由动能定理知
qE0×L=E k﹣…⑤
解④⑤式得：
E k=
（2）由题意知，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为MN 板的长度L．
R0=L=
B0=
放射源O发射出的粒子中，打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示．
∵OM=ON，且OM⊥ON
∴OO1⊥OO2
∴υ1⊥υ2
∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧．
答：（1）电场强度E0的最小值为；在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为；
（2）放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
【分析】（1）要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M或N点．根据牛顿第二定律求出电场强度的最小值，根据动能定理求解打到板上粒子的动能．
（2）加匀强磁场后，粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动，当轨迹以O′为圆心同时过M、
N两点时，轨迹直径最小，得到粒子圆周运动的半径，由牛顿第二定律求出B的最大值．从O点向第四象限发射出的粒子均能打在MN板的左侧，占发射粒子总数的。