湖南省懷化市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題 Word版含解析

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懷化市2022年高二下期期末考試試卷物理試題時(shí)量：75分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列關(guān)于電荷的認(rèn)識(shí)正確的是（）A.電荷量很小的帶電體就是元電荷B.物體所帶的電荷量可以是任意值C.摩擦起電的實(shí)質(zhì)是創(chuàng)生了電荷D.任何一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷量的代數(shù)和始終保持不變【答案】D【解析】【詳解】A．最小電荷量就是電子所帶的電荷量，人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷，故A錯(cuò)誤；B．物體所帶的電荷量一定是元電荷的整數(shù)倍，故B錯(cuò)誤；C．摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子在兩個(gè)物體間發(fā)生了轉(zhuǎn)移，故C錯(cuò)誤；D．任何一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷量的代數(shù)和始終保持不變，故D正確。故選D。2.2021年12月9日，神舟十三號(hào)乘組進(jìn)行天宮授課，如圖為航天員葉光富試圖借助吹氣完成失重狀態(tài)下轉(zhuǎn)身動(dòng)作的實(shí)驗(yàn)，但未能成功。若他在1s內(nèi)以20m/s的速度呼出質(zhì)量約1g的氣體，可獲得的反沖力大小約為（）A.0.02NB.0.04NC.0.2ND.0.4N【答案】A【解析】【詳解】設(shè)航天員的質(zhì)量為m，呼出氣體后速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒有

1根據(jù)動(dòng)量定理有代入數(shù)值解得故選A。3.經(jīng)過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象。如圖所示，把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上，線圈A連接電池與開關(guān)，線圈B閉合并在其一段直導(dǎo)線附近平行放置小磁針，可觀察到的現(xiàn)象有（　?。〢.合上開關(guān)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不會(huì)復(fù)原B.斷開開關(guān)，小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原C.只要A線圈中有電流，小磁針就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.A線圈中電流越大，小磁針偏轉(zhuǎn)角度也越大【答案】B【解析】【詳解】AC．當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，A線圈接通瞬間，在鐵環(huán)產(chǎn)生順時(shí)針方向的磁場(chǎng)，使得穿過B的磁通量增加，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，電流穩(wěn)定后穿過A、B的磁通量不再發(fā)生變化，所以B中不再有感應(yīng)電流，即小磁針偏轉(zhuǎn)一下隨即復(fù)原；故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；B．當(dāng)開關(guān)斷開，A線圈中的電流中斷瞬間，使得穿過B的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流，小磁針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)，線圈A電流減為零后穿過A、B的磁通量不再變化，所以B中不再有感應(yīng)電流，小磁針偏轉(zhuǎn)一下后隨即復(fù)原，故B正確；D．由前面的分析可知A線圈中電流變化越快，小磁針偏轉(zhuǎn)角度也越大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上，有a、b、c、d、e五點(diǎn)，其中a、b、c、d為橢圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)?，F(xiàn)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，另一正試探電荷僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，下列說(shuō)法正確的是（）

2A.點(diǎn)電荷帶負(fù)電B.a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.在b、d兩點(diǎn)分別放一個(gè)電荷量均為的正點(diǎn)電荷和負(fù)點(diǎn)電荷，O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可能為0D.在a、c兩點(diǎn)分別放一個(gè)電荷量均為的正點(diǎn)電荷，d點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可能為0【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)帶電粒子軌跡及曲線運(yùn)動(dòng)受力特點(diǎn)可知點(diǎn)電荷帶正電，A錯(cuò)誤；B．由電場(chǎng)線的分布情況和對(duì)稱性可分析a、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但方向不同，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不同，B錯(cuò)誤；C．在b、d兩點(diǎn)分別放一個(gè)電荷量為的正點(diǎn)電荷和負(fù)點(diǎn)電荷，這兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向，正點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸正方向，故三個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可能為0，C正確；D．在a、c兩點(diǎn)分別放一個(gè)電荷量為正點(diǎn)電荷，這兩個(gè)正點(diǎn)電荷在d點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向，正點(diǎn)電荷在d點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向也沿y軸負(fù)方向，故三個(gè)點(diǎn)電荷在d點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)不可能為0，D錯(cuò)誤。故選C。5.不帶電的導(dǎo)體P置于電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右的電場(chǎng)中，其周圍電場(chǎng)線分布如圖所示，導(dǎo)體P表面處的電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直，a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則（）

3A.a點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.導(dǎo)體P內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.正試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功【答案】D【解析】【詳解】A．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，而導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故C錯(cuò)誤；D．正試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，故D正確。故選D。6.如圖，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上．平衡時(shí)，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2（θ1＞θ2）．兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動(dòng)，最大速度分別vA和vB，最大動(dòng)能分別為EkA和EkB．則（　　）A.mA:mB=tanθ1:tanθ2B.qA：qB=1:1C.D.【答案】D【解析】【詳解】A．對(duì)A球進(jìn)行受力分析可知，A所受到的庫(kù)侖力大小為同理B受到的庫(kù)侖力為

4兩球間的庫(kù)侖力大小相等方向相反，因此①A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)小球間的庫(kù)侖力總是大小相等，與兩小球帶電量大小無(wú)關(guān)，因此無(wú)法求出兩球電量間的關(guān)系，B錯(cuò)誤；CD．由于兩球處于同一高度，則②又由于兩球下擺的過程中，機(jī)械能守恒，則③由②③聯(lián)立可得由①②③聯(lián)立利用三角函數(shù)關(guān)系可得C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分。7.某閉合三棱柱如圖所示，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知AB=0.4m，BE=0.3m，AD=0.2m，ABOD為在yOz平面內(nèi)的矩形，BEFO為在xOy平面內(nèi)的矩形，下列判斷正確的是（　　）

5A.穿過圖中ABOD面的磁通量為0.08WbB.穿過圖中BEFO面的磁通量為0.06WbC.穿過圖中AEFD面的磁通量為0.1WbD.穿過圖中AEFD面磁通量為0.08Wb【答案】AD【解析】詳解】A．根據(jù)穿過圖中ABOD面的磁通量為所以A正確；B．由于磁場(chǎng)方向平行于BEFO面，則穿過圖中BEFO面的磁通量為0，所以B錯(cuò)誤；CD．由于AEFD面在磁場(chǎng)方向的投影的有效面積與ABOD面的面積相等，則穿過圖中AEFD面的磁通量與ABOD面的磁量相同，則C錯(cuò)誤；D正確；故選AD。8.目前許多國(guó)產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能，常用的指紋識(shí)別傳感器是電容式傳感器，如圖所示。指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時(shí)，這些小極板和正對(duì)的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同。傳感器給所有的電容器充電，達(dá)到某一電壓值，電容器放電電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測(cè)到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)文中信息，下列說(shuō)法正確的是（　　）A.在峪處形成電容器電容較大B.在峪處形成的電容器放電較快

6C.在嵴處形成的電容器電容較大D.在嵴處形成的電容器放電較快【答案】BC【解析】【詳解】AC．根據(jù)電容的計(jì)算公式可得，極板與指紋峪（凹下部分）距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，同理，在嵴處形成的電容器電容較大，選項(xiàng)C正確，A錯(cuò)誤；BD．由于外接電源為所有電容器充到一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的電壓值，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋峪（凹的部分，d大，電容?。?gòu)成的電容器充上的電荷較少，在放電過程中放電時(shí)間短，放電較快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時(shí)間長(zhǎng)，B正確，D錯(cuò)誤；故選BC。9.如圖所示的電路中，閉合電鍵S并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使A、B、C三燈亮度相同，若繼續(xù)將P向下移動(dòng)，則三燈亮度變化情況為（）A.A燈變亮B.B燈變暗C.A燈最亮D.C燈最亮【答案】AD【解析】【詳解】AC．將變阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)全電路歐姆定律得知，總電流增大，則A燈變亮。故A正確，C錯(cuò)誤；BD．并聯(lián)部分的電壓E、、r不變，增大，減小，B燈變暗。通過C燈的電流I增大，減小，則增大，C燈變亮。

7由于減小，增大，增大，所以C燈電流的增加量大于A燈的增加量，C燈最亮。故B錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，在一個(gè)水平放置的槽中，小球m自A點(diǎn)以沿AD方向的初速度v開始運(yùn)動(dòng)，已知圓弧AB＝0.9m，AB圓弧的半徑R＝10m，AD＝10m，A、B、C、D在同一水平面內(nèi)不計(jì)摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通過C點(diǎn)，則其初速度的大小可能是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【詳解】小球m自A點(diǎn)以向AD方向的初速度v開始運(yùn)動(dòng)，把小球的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，一個(gè)是水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是在豎直面上的單擺，根據(jù)單擺周期公式有小球m自A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，在豎直面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為由于分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，所以初速度為當(dāng)n=0時(shí)，則當(dāng)n=1時(shí)，則

8故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.利用氣墊導(dǎo)軌（全程不考慮其對(duì)滑塊的阻力）和兩個(gè)光電門驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，滑塊和遮光條總質(zhì)量為，遮光條的寬度為d。如圖（a）所示，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)整水平后，將滑塊靜置于光電門1左側(cè)，推動(dòng)滑塊，使其獲得水平向右的速度后手放開，滑塊經(jīng)過光電門1后，有一質(zhì)量為的橡皮泥從h高處由靜止落下，剛好落至下方經(jīng)過的滑塊上，迅速粘一起后隨滑塊向右經(jīng)過光電門2，光電門1、2記錄的擋光時(shí)間分別為、，重力加速度為g。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度如圖（b）所示，其讀數(shù)為______mm。（2）若碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系式______（用以上所給已知量表示）。（3）實(shí)驗(yàn)中遮光條寬度的測(cè)量值有誤差對(duì)驗(yàn)證碰撞過程水平方向動(dòng)量守恒有無(wú)影響？請(qǐng)說(shuō)明理由：______。【答案】①.6.75②.③.無(wú)影響；根據(jù)（2）的分析知，實(shí)驗(yàn)中遮光條寬度的測(cè)量值有誤差對(duì)驗(yàn)證碰撞過程水平方向動(dòng)量守恒無(wú)影響，理由是水平方向動(dòng)量守恒，等式兩邊的d可消掉。【解析】【詳解】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm，測(cè)得遮光條的寬度如圖（b）所示，其讀數(shù)為（2）[2]若碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒，則解得（3）[3]無(wú)影響，根據(jù)（2）的分析知，實(shí)驗(yàn)中遮光條寬度的測(cè)量值有誤差對(duì)驗(yàn)證碰撞過程水平方向動(dòng)量守恒無(wú)影響，理由是水平方向動(dòng)量守恒，等式兩邊的d可消掉。

912.為了測(cè)得一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：待測(cè)電池組（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻不超過）電流表（量程，內(nèi)阻小于）電阻箱（）滑動(dòng)變阻器（）單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干?？紤]到干電池組的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。（1）該同學(xué)先測(cè)電流表的內(nèi)阻：①將開關(guān)S斷開，滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，開關(guān)K閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表A滿偏；②將開關(guān)S接通C，保持______阻值不變，調(diào)節(jié)______阻值，使電流表A的指針達(dá)到滿偏的處，記下電阻箱的阻值為；③由以上操作可知電流表的內(nèi)阻為______。（2）該同學(xué)再測(cè)干電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：①將開關(guān)K斷開，電阻箱的阻值調(diào)至最大，將開關(guān)S接通D；②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，使電流表A有足夠示數(shù)，改變R的值，測(cè)出幾組I和R；③圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖像，由此可得待測(cè)干電池組的電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)阻______。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.滑動(dòng)變阻器②.電阻箱③.④.2.83⑤.2.40【解析】【詳解】（1）②[1][2]將開關(guān)S接通C，保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，改變電流表A的示數(shù)；

10[3]根據(jù)并聯(lián)分流解得（2）③[4][5]由閉合電路歐姆定律即，解得，13.如圖，在的空間中，存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E；在的空間內(nèi)，存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小也等于E。一電子（－e，m）在x＝d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)電子重力。求：（1）電子在x方向分運(yùn)動(dòng)的周期；（2）電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中，任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離l。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）分析可知電子射入電場(chǎng)后在y方向上一直為勻速運(yùn)動(dòng)，在x方向上先是沿x負(fù)方向勻加速，后沿x負(fù)方向勻減速，再沿x正方向勻加速，后又沿x正方向勻減速，如此反復(fù)，軌跡如圖所示，設(shè)電子從開始到第一次與y軸相交時(shí)時(shí)間為t，有

11解得所以電子在x方向分運(yùn)動(dòng)的周期為（2）從開始到第一次與y軸相交時(shí)豎直方向位移為可得電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中，任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離為14.如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球懸掛在一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端，靜止后小球所在的位置為O點(diǎn)。取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向建立坐標(biāo)系?，F(xiàn)將小球從O點(diǎn)向下拉一小段距離A，然后釋放。已知重力加速度為g，小球在運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。(1)請(qǐng)證明：小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。(2)從小球在位移A處釋放開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中定性畫出小球在一個(gè)周期內(nèi)的位移-時(shí)間圖像。(3)求小球在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中的加速度a與位移x的表達(dá)式，并在圖丙中畫出小球的a-x圖像。【答案】(1)證明過程見解析；(2)(3)【解析】【詳解】(1)取豎直向下為正方向．物體靜止在O點(diǎn)時(shí)kx0=mg將物體從O點(diǎn)向下拉離的距離為x時(shí)，彈簧的彈力大小k（x0+x）

12物體振動(dòng)的回復(fù)力大小為F=k（x0+x）-mg=kx回復(fù)力方向豎直向下，與位移方向相反，則位移為x時(shí)有F=-kx符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征，所以物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．(2)從小球在位移A處釋放開始計(jì)時(shí)，小球的位移時(shí)間圖像如圖所示(3)由牛頓第二定律可知?jiǎng)t做出a-x圖像如圖15.如圖所示，在光滑的水平面上固定一豎直擋板，一輕彈簧的左端固定在擋板上，另一端能自然伸長(zhǎng)到N點(diǎn)。N點(diǎn)處?kù)o止放置質(zhì)量為m0=0.1kg的物塊，N點(diǎn)右側(cè)的水平面上靜止放置n個(gè)質(zhì)量均為m=0.2kg的相同小球，相鄰兩球間有一定距離，彈簧、物塊及所有小球均處在同一直線上。用外力緩慢推物塊向左壓縮彈簧（物塊與彈簧不拴接）至某處，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=1.8J，現(xiàn)撤去外力，彈簧將物塊向右彈出，彈簧與物塊、物塊與小球、小球與小球之間發(fā)生的碰撞都是彈性正碰，重力加速度g=10m/s2。求：（1）釋放物塊后至物塊第一次到達(dá)N點(diǎn)的過程，彈簧的彈力對(duì)物塊的沖量大小；（2）物塊第一次與小球碰撞后，物塊的速度大小及方向；（3）這n個(gè)小球最終獲得的總動(dòng)能?！敬鸢浮浚?）；（2），方向水平向左；（3）（n=1,2,3，…）

13【解析】【詳解】（1）釋放物塊后至物塊第一次到達(dá)N點(diǎn)的過程，根據(jù)能量守恒有解得根據(jù)動(dòng)量定理有（2）物塊第一次與小球碰撞過程中，由于m0

14（n=1,2,3，…）

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