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湖南省株洲市茶陵縣第一中學(xué)2022高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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1.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng),加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度的大小逐漸減小直至為零.則在此過(guò)程中
(
)
A.速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小為零時(shí),速度達(dá)最小值
B.速度逐漸增加,當(dāng)加速度減小為零時(shí),速度達(dá)最大值
C.位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小為零時(shí),位移將不再增大
D.位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小為零時(shí),位移達(dá)最小值參考答案:B2.下列公式中,既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng),也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有A.場(chǎng)強(qiáng)E=F/q
B.場(chǎng)強(qiáng)E=U/dC.場(chǎng)強(qiáng)E=kQ/r2
D.電場(chǎng)力做功W=Uq參考答案:AD3.如圖所示,電源內(nèi)阻不計(jì),為使電容器的帶電量增大,可采取以下那些方法:(
)A.增大R1
B.減小R1
C.增大R2
D.增大R3參考答案:BC4.質(zhì)量為m的汽車(chē),啟動(dòng)后沿平直路面行駛,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P,且行駛過(guò)程中受到的摩擦阻力大小一定,汽車(chē)速度能夠達(dá)到的最大值為v,那么當(dāng)汽車(chē)的車(chē)速為v/2時(shí),汽車(chē)的瞬時(shí)加速度的大小為()A.
B.
C.
D.參考答案:A5.豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中勻速上?。?dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng),測(cè)得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成30°角,如圖.若紅蠟塊沿玻璃管上升的速度為7cm/s,則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度約為()A.14cm/s B.12cm/s C.7.0cm/s D.3.5cm/s參考答案:B【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解.【分析】紅蠟塊的水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)均是勻速直線運(yùn)動(dòng),已知豎直分速度,根據(jù)平行四邊形定則判斷玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度.【解答】解:紅蠟塊的水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)均是勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則作圖,如下:故≈12cm/s;故選:B.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示,理想變壓器的副線圈上接有兩個(gè)燈泡L3、L4,原線圈與兩個(gè)燈泡L1、L2串聯(lián)接在交流電源上.若四個(gè)燈泡完全相同,且都正常發(fā)光,則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=
,交流電源兩端的電壓與燈泡兩端的電壓之比為
.
參考答案:7.將一個(gè)滿偏電流為10mA,內(nèi)阻為100Ω電流表改裝為量程為10V的電壓表應(yīng)
聯(lián)一個(gè)
Ω。參考答案:串,9008.如圖11所示,虛線框內(nèi)空間中同時(shí)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線豎直向上,電場(chǎng)強(qiáng)度E=6×104伏/米,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線未在圖中畫(huà)出.一帶正電的粒子按圖示方向垂直進(jìn)入虛線框空間中,速度v=2×105米/秒.如要求帶電粒子在虛線框空間做勻速直線運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)中磁感線的方向是
,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
特。(粒子所受重力忽略不計(jì))參考答案:垂直低面向外,0.3特9.下面的表格是“研究電流跟電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄:
表1電阻R=15Ω電壓U(V)1.534.5電流I(A)0.10.20.3
表2電壓U=2V電阻R(Ω)51020電流I(A)0.40.20.1分析表1數(shù)據(jù),可得出結(jié)論
;分析表2數(shù)據(jù),可得出結(jié)論
。參考答案:10.如圖10所示,是研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)裝置,其中極板A接地,極板B與靜電計(jì)相接,靜電計(jì)外殼也接地。在實(shí)驗(yàn)中,若將A極板稍向左移動(dòng)一些,增大電容器兩極板間的距離,電容器所帶的電量可視為不變,這時(shí)可觀察到靜電計(jì)金屬箔張角會(huì)變大,這說(shuō)明電容器的電容__________;兩極板間的距離增大后,兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度__________。(填“變大”、“變小”或“不變”)
參考答案:
變小
;
不變
11.如圖所示,一個(gè)偏心輪的圓心為O,重心為C,它們所組成的系統(tǒng)在豎直方向上發(fā)生自由振動(dòng)的頻率為f,當(dāng)偏心輪以角速度ω繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則當(dāng)ω=__________時(shí)振動(dòng)最為劇烈,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)___________。參考答案:(1)2πf(2)共振12.在真空中有兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量均為2×10-8C,相距20cm,則它們之間的相互作用力為_(kāi)_____
_N,在兩者連線的中點(diǎn)處,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_________N/C。參考答案:
9×10-5
,
3.6×104
13.一個(gè)電熱器接到55V的直流電源上所產(chǎn)生的熱功率剛好是接到某交流電源上產(chǎn)生的熱功率的1/16,那么,這個(gè)交流電源的路端電壓是________V;先后兩次通過(guò)電熱器的電流之比為_(kāi)_______。參考答案:三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(10分)為了“探究碰撞中的不變量”,小明在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球.A球的質(zhì)量為0.3kg,以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞,并測(cè)得碰撞后B球的速度為9m/s,A球的速度變?yōu)?m/s,方向與原來(lái)相同.根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想.【猜想1】碰撞后B球獲得了速度,A球把速度傳遞給了B球.【猜想2】碰撞后B球獲得了動(dòng)能,A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球.(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎?若不成立,請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,有一個(gè)什么物理量,在這次碰撞中,B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等?參考答案:(1)猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。(2分)A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的;(2分)(2)計(jì)算:B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s,(2分)A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8-0.3×5=0.9kg·m/s,(2分)從計(jì)算結(jié)果可得,B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等.即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.(2分)15.如圖所示,水平放置的兩平行金屬板間距為d,電壓大小為U,上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、、電量為-q的小顆粒,將小顆粒由靜止釋放,它將從靜止被加速,然后沖出小孔,則它能上升的最大高度h=_________________,參考答案:;試題分析:小顆粒由靜止釋放,電場(chǎng)力對(duì)它做正功,重力做負(fù)功,從小顆粒由靜止釋放到最高點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得qU-mg(d+h)=0,解得,h=考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的應(yīng)用;機(jī)械能守恒定律四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電量q=5.0×10-10C的正電荷,分別在平行于電場(chǎng)方向的平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)和由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做的功都為3.0×10-8J.已知△ABC中,∠A=37°,∠C=90°,AB=20cm.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)求⑴A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab;⑵勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向.參考答案:(1)60v(2)375v/m,沿AC方向17.如圖所示,在xoy坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域上邊界剛好與直線y=a重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)帶正電的離子在坐標(biāo)為(a,0)的A點(diǎn)以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正向夾角為30°,離子質(zhì)量為m,帶電量為q。不計(jì)離子重力。(1)若離子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)位置坐標(biāo)為(a,a)的C點(diǎn),求離子運(yùn)動(dòng)的速度大?。?)當(dāng)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度滿足什么條件時(shí)可使離子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)?并求出最長(zhǎng)時(shí)間是多少?參考答案:解:(1)若離子從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖17-1所示,由幾何關(guān)系得軌跡半徑為
又離子在磁場(chǎng)中
得
(2)離子在磁場(chǎng)中
得運(yùn)動(dòng)的周期為
聯(lián)立得
若為離子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角,則離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ks5u
1分ks5u則離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與離子的速度大小無(wú)關(guān),與軌跡的圓心角有關(guān)。如圖17-2,只有當(dāng)離子從x軸離開(kāi)磁場(chǎng)(即離子既不從磁場(chǎng)的上邊界離開(kāi)磁場(chǎng),也不從y軸離開(kāi)磁場(chǎng))時(shí),離子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角最大。由幾何關(guān)系,最大圓心角為。
①若離子剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域上邊界離開(kāi)磁場(chǎng),則軌跡恰好與上邊界相切,如圖17-3,由幾何關(guān)系
得,其軌跡半徑為
②若離子剛好不能從y軸離開(kāi)磁場(chǎng),則軌跡與y軸相切,如圖17-4由幾何關(guān)系得,其軌跡半徑為
綜上所述,要使離子從x軸離開(kāi)磁場(chǎng),則其軌跡半徑必須滿足且
,即
即要使離子能在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),則離子運(yùn)動(dòng)的速度必須滿足ks5u
運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為
18.(8分)如圖所示,一束電子從靜止
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