2022年度安徽省滁州市三關(guān)中學(xué)高二物理期末試題含解析

2022年度安徽省滁州市三關(guān)中學(xué)高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是A．電場(chǎng)線(xiàn)不是客觀存在的B．電場(chǎng)線(xiàn)與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的C．電場(chǎng)線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向與電荷在該點(diǎn)的受電場(chǎng)力方向共線(xiàn)D．沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越大參考答案：AC2.下列對(duì)氣體壓強(qiáng)的描述，錯(cuò)誤的是A．容器在完全失重的狀態(tài)下，內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)為零B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞而產(chǎn)生的C．溫度不變時(shí)，一定量的氣體體積越小，相同時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)越多，壓強(qiáng)越大D．氣體溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)有可能減小參考答案：A3.關(guān)于單擺，下列說(shuō)法正確的是A、單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力和擺線(xiàn)對(duì)擺球拉力的合力B、單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力C、在最大位移處，重力勢(shì)能最大，擺線(xiàn)彈力最大D、在平衡位置時(shí)，擺線(xiàn)彈力最小，回復(fù)力最大參考答案：B4.一個(gè)毫安表，它的內(nèi)阻是0.2Ω，量程是100mA，把它改變裝成為量程為3v的伏特表，毫安表上應(yīng)：A．并聯(lián)29.8Ω的電阻

B．串聯(lián)29.8Ω的電阻C．并聯(lián)0.02的電阻

D．串聯(lián)0.02Ω的電阻參考答案：B5.如圖所示，已知mA=2mB=3mc，它們距軸的關(guān)系是rA=rC=rB，三物體與轉(zhuǎn)盤(pán)表面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的速度逐漸增大時(shí)（）A．物體A先滑動(dòng) B．物體B先滑動(dòng)C．物體C先滑動(dòng) D．B、C同時(shí)開(kāi)始滑動(dòng)參考答案：B【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】物體和圓盤(pán)一起做圓周運(yùn)動(dòng)，靠靜摩擦力提供向心力，求出它們的臨界角速度，從而判斷誰(shuí)先滑動(dòng)．【解答】解：當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，角速度達(dá)到最大值，根據(jù)μmg=mrω2解得，B的半徑最大，則B的臨界角速度最小，所以物體B先滑動(dòng)．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖1—6—17所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一組等勢(shì)面，若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的距離是2cm，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是

V／m，到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)電勢(shì)為

V．參考答案：7.原子核放出一個(gè)α粒子(He)后，核的電荷數(shù)將____．(選填“增加”或“減少”)____(填數(shù)字)．原子核放出一個(gè)β粒子(e)后，核的電荷數(shù)將______(選填“增加”或“減少”)______(填數(shù)字)．參考答案：減少，2；增加；18.（2分）某機(jī)床上用的照明燈電壓為36V，如果要用220V的電壓通過(guò)變壓器降壓得到，機(jī)床上變壓器的原線(xiàn)圈匝數(shù)是1100，那么副線(xiàn)圈匝數(shù)應(yīng)是___________。參考答案：1809.（4分）在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，若輸電功率保持不變，使輸電電壓升高到原來(lái)的n倍，則輸電線(xiàn)上因電阻而產(chǎn)生的電能損失將變?yōu)樵瓉?lái)的____________。參考答案：10.（8分）頻率為50Hz的正弦電流，對(duì)人體的安全電壓有效值不能超過(guò)36V，這個(gè)交流電壓的周期是______________s，峰值是___________________。參考答案：0.02；50.4～50.911.利用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼珠的直徑，由圖可知小鋼珠的直徑是_________mm。參考答案：12.用

、

和接觸起電的方法都可以使物體帶電。參考答案：13.（8分）初速度為零的質(zhì)子、氘核和粒子經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后，以垂直于磁場(chǎng)方向的速度進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則它們?cè)诖艌?chǎng)中，速度之比υp：υD：υα=__________；動(dòng)能之比Ep：ED：Eα=________；運(yùn)動(dòng)半徑之比rp：rD：rα=________；運(yùn)動(dòng)周期之比Tp：TD：Tα=__________。參考答案：,1:1:2,,1:2:2三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。（1）請(qǐng)比較P、Q兩點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說(shuō)明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場(chǎng)力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場(chǎng)力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場(chǎng)線(xiàn)分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反)

(1分)15.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測(cè)量它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線(xiàn)．則電池的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過(guò)大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫(xiě)單位，沒(méi)分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.1m，兩板間距離為d=0.4cm．有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上．當(dāng)微粒落到下極板上時(shí)，所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上．設(shè)前一微粒落到下極板上時(shí)，后一微粒才能開(kāi)始射入兩極板間．已知微粒質(zhì)量為m=2×10﹣6kg，電荷量為q=1×10﹣8C，電容器電容為C=10﹣6F．取g=10m/s2．試求：（1）為使第一個(gè)微粒能落在下極板中點(diǎn)，微粒的入射速度．（2）以（1）問(wèn)所求速度入射的帶電粒子，最多能落到下極板上的個(gè)數(shù)．參考答案：解：（1）第一個(gè)粒子在極板間做平拋運(yùn)動(dòng)，即水平位移：x=v0t…①豎直位移：=at2，…②由①、②解得：x=v0；為使第一粒子能落在下板中點(diǎn)，x=L，代入數(shù)據(jù)解得：v0=2.5m/s；（2）設(shè)以上述速度入射的帶電粒子，最多能有n個(gè)落到下極板上．則第（n+1）個(gè)粒子的加速度為a，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：mg﹣qE=ma…③其中E===…④由③、④得：a=g﹣…⑤第（n+1）粒子做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：x=v0t=L，y=at2，y=（g﹣）2（）2，第（n+1）粒子不落到極板上，則y≤，即：（g﹣）2（）2≤，解得：n=600；答：（1）為使第一個(gè)粒子能落在下板中點(diǎn)O，粒子入射速度v0應(yīng)為2.5m/s；（2）以上述速度入射的帶電粒子，最多能有600個(gè)落到下極板上．17.（16分）如圖所示，一束電子從x軸上的A點(diǎn)以平行于y軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e．為了使電子束通過(guò)y軸上的B點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)區(qū)域沿x軸方向?yàn)闊o(wú)限長(zhǎng)，沿y軸方向的寬度為s，且已知OA=L，OB=2s，求該電場(chǎng)的下邊界與B點(diǎn)的距離．參考答案：解：若電子在離開(kāi)電場(chǎng)前到達(dá)B點(diǎn)k*s5*u

………1分

………2分

………2分

若電子在離開(kāi)電場(chǎng)后到達(dá)B點(diǎn)，

1分

………2分

………2分

………2分

………2分

………2分

18.（20分）如圖所示，一塊長(zhǎng)為的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫(huà)出豎直導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期。一小球B放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質(zhì)量相等。現(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過(guò)程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時(shí)的值便是滿(mǎn)足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時(shí)，剛好從平板的邊緣Q處越過(guò)而不與平板接觸，這時(shí)的值便是滿(mǎn)足題中條件的最小值．設(shè)小球從臺(tái)面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿(mǎn)足題中條件的最大值，即

（3）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點(diǎn)．設(shè)小球第一次剛要與平板碰撞時(shí)在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結(jié)束時(shí)刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時(shí)間極短，在碰撞過(guò)程中，小球和平板在豎直方向的動(dòng)量守恒．設(shè)小球和平板的質(zhì)量都是m，則有

（6）因?yàn)榕鲎彩菑椥缘?，且平板是光滑的，由能量守恒可?/p>

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開(kāi)始作簡(jiǎn)諧振動(dòng)．取固定坐標(biāo)，其原點(diǎn)O與平板處于平衡位置時(shí)板的上表面中點(diǎn)重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時(shí)刻作為，則平板在t時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個(gè)待定的常量，利用參考圓方法，在t時(shí)刻平板振動(dòng)的速度

（12）因時(shí)，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開(kāi)始作平拋運(yùn)動(dòng)．如果第一次碰撞后，小球再經(jīng)過(guò)時(shí)間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時(shí)，小球的x座標(biāo)為

（16）平板的x座標(biāo)為

（17）在碰撞時(shí)，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿(mǎn)足的方程式，通過(guò)數(shù)值計(jì)算法求解方程可得（參見(jiàn)數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而滿(mǎn)足題中要求的的最小值應(yīng)大于（22）式給出的值．綜