精品解析：四川省眉山市虞丞中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题

2022-2023学年四川省眉山市虞丞中学高二物理上学期 期末试题 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，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ， g取10m／s2，那么该消防队员 （　　） A. 下滑过程中的最大速度为4m/s B. 加速与减速过程的时间之比为1∶2 C. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7 D. 加速与减速过程的位移之比为1∶2 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设加速和减速的加速度大小分别为2a和a，可知 因t1+t2=3s可知t1=1s，t2=2s 即加速与减速过程的时间之比为1∶2； 根据 可得下滑过程中的最大速度为，，A错误，B正确； C．根据牛顿第二定律，加速过程 减速过程 可得， 即加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7，C正确； D．加速与减速过程的位移之比为，D正确。 故选BCD。 2. 如图所示，在国庆60周年阅兵盛典上，我国预警机“空警-2000”在天安门上空机翼保持水平，以km/h的速度自东向西飞行。该机的翼展（两翼尖之间的距离）为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为T，则（　　） A. 两翼尖之间的电势差为0.29V B. 两翼尖之间的电势差为1.1V C. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高 D. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由E=BLv可得，两翼尖间的电势差U=E=4.7×10-5×50×V=0.29V，故A正确，B错误； CD．由右手定则可知，电路中感应电动势方向自右向左，因飞机此时作为电源处理，故电势应为左方向高，故C正确，D错误； 故选AC。 3. 关于功率，下列说法正确的是（　　） A. 功率是描述力做功多少的物理量 B. 功率是描述力做功快慢的物理量 C. 力做的功多，其功率一定大 D. 发动机的实际功率和额定功率一定相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．功率是描述做功快慢而非多少的物理量，故A错误； B．功率的物理意义是描述力做功的快慢，故B正确； C．功率由功和时间共同决定，功多但时间未知时功率不一定大，故C错误； D．发动机实际功率可能低于额定功率（如轻载时），故D错误。 故选B。 4. 如图表示一条放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，下列选项中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据左手定则可知： A．该图中电流所受安培力的方向水平向右，选项A错误； B．该图中电流所受安培力的方向竖直向上，选项B错误； C．该图中电流所受安培力的方向竖直向上，选项C错误； D．该图中电流所受安培力的方向竖直向上，选项D正确。 故选D。 5. 如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上。左轮半径为2r，b点在它的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为（　　） A. 1：2 B. 2：1 C. 4：1 D. 1：4 【答案】B 【解析】 【详解】传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等 又因为 故 故选B。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图于为某一圆形水池的示意图（竖直截面）。为池中水面的直径，为水池底面的直径，O为圆形池底的圆心。已知为，、为斜坡，池中水深水的折射率为。水的透明度极好，不考虑水的吸收。图中a、b、c、d为四个发光点，天空是蓝色的，水面是平的。在池底中心处有一凹槽，一潜水员仰卧其中，他的眼睛位于O处，仰视水面的最大范围的直径为。 （ⅰ）潜水员仰视时所看到的蓝天图像对他的眼睛所张的视角为___________。 （ⅱ）四个发光点a、b、c、d中，其发出的光能通过全反射到过潜水员的眼睛的是___________。 【答案】 ①. ②. c、d 【解析】 【详解】（ⅰ）设在水下O点刚好能看到全部天空的视野半径为x，则此时入射角可达180°，根据全发射可得： 解得x=5.7m 因5.7m=ON<AB，所以他看到的天空视角为180°。 人的视角 （ⅱ）假设ON上的某个点P可以全反射到O点。设OP=y，做P关于AB的对称点P′．则OP′的方向为反射光的方向。根据全反射定律，得 解得y=11.4m, P点也就是N点。而a、b的反射角小于临界角，c、d大于临界角。所以c、d能发生全反射进入O点。 7. 平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上电压，板间有一个带电液滴质量为，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是_______________（g取）。 【答案】 【解析】 【详解】设油滴的电荷量为，根据平衡条件可得 可得 则油滴上有元电荷数目是 8. 如图所示，一个质子的电量，在某一静电场中从A点经C点移到B点，电场力做功；在质子从B点经D点回到A点过程中，电场力做功为_____ J．如果质子在A点的电势为零，则B点电势=____ V． 【答案】 ①. ②. -500V 【解析】 【详解】根据题意从A点经C点移到B点，电场力做功，电场力做正功；可知质子从B点经D点回到A点过程中电场力做负功，又因为电场力做功只与初末位置的电势差有关，所以电场力做功为 ； ，结合电场力对质子做功情况，可知，所以A点的电势为零，则B点电势. 9. 如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验，现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行，卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T，如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为________V，_______端电势高（填“A”或“B”）。 【答案】 ①. 8000 ②. B 【解析】 【详解】[1][2]由题意及右手定责可得B端电势高，由法拉第电磁感应定律可得电动势大小为 E=BLv=8000V 10. 如图所示，两相同的磁铁分别固定在两相同的小车上，水平面光滑，开始两车相向运动，，，设相互作用时两车不会相碰，则当车速度为零时， ________， 方向________；当两车相距最近时，________，方向________。 【答案】 ①. ②. 向右 ③. ④. 向右 【解析】 【详解】[1][2]以两车组成的系统为研究对象，系统满足动量守恒，以向右方向为正方向，当车速度为零时，根据动量守恒定律可得 解得 可知当车速度为零时，车的速度大小为，方向向右。 [3][4]当两车的速度相同时，两车相距最近，设此时车的速度为，以向右方向为正方向，根据动量守恒定律可得 解得 当两车相距最近时，车的速度大小为，方向向右。 11. 面积为20cm2的平面线圈放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，则穿过线圈平面的磁通量为__________Wb；若线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈平面的磁通量为___________Wb；若另一平面线圈也放在同一匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，穿过线圈平面的磁通量为，则该线圈的面积为_________cm2。 【答案】 ①. ②. 0 ③. 100 【解析】 【详解】[1]线圈平面垂直于磁感线，则穿过线圈平面的磁通量为 [2]若线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈平面的磁通量为0； [3]若另一平面线圈也放在同一匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，穿过线圈平面的磁通量为，则该线圈的面积为 12. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ．Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生，若有则判断R中感应电流方向（没有填“无”，有则填“向左”或“向右”） ①闭合电键K的瞬时_________________； ②保持电键K闭合的_________________； ③断开电键K的瞬时_________________； ④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：__________。 【答案】 ①. 向右 ②. 无 ③. 向左 ④. 向右 【解析】 【分析】 【详解】①[1]闭合电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生，根据楞次定律，则R中感应电流方向向右； ②[2]保持电键K闭合的时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生； ③[3]断开电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生，根据楞次定律，则R中感应电流方向向左； ④[4]电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生增大，有感应电流产生，根据楞次定律，则R中感应电流方向向右。 13. 某电容器上标有“220V 400μF”， 400μF=_______pF。 【答案】 【解析】 【详解】根据， 可得 三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的是_________（用器材前的字母表示） A. 6.0V的交流电源 B. 6.0V的直流电源 C. 量程0~0.5V，零刻度在刻度盘中央的电压表 D. 量程0~300μA，零刻度在刻度盘中央的电流表 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．本实验的原理是利用恒定电流场模拟静电场，所以选6.0V的直流电源，故A错误，B正确； CD．由于导电纸上任一点与基准点的电势差较小，电压表量程过大，不易观测，为了找到等势点，需要量程0-300μA，零刻度在刻度盘中央的灵敏电流表，故C错误，D正确。 故选BD。 15. 如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度。 （1）所产生的微小加速度可表示为_________________。 （2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：____________。 （3）若选定如图左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 。 A. 小重物的质量m B. 重物下落的距离及下落这段距离所用的时间 C. 绳子的长度 （4）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，做出图像，如图所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=____________，并可求出重物质量M=__________。 【答案】（1） （2） （3）AB （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由题分析，在左侧加上小重物后，左侧小重物与M向下加速，右侧M向上加速，且加速度大小相等，设为，根据牛顿第二定律，对左侧小重物与M有 对右侧M有 联立解得 【小问2详解】 根据位移时间公式有 解得 代入 解得 【小问3详解】 根据 可知所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离及下落这段距离所用的时间。 故选AB。 【小问4详解】 [1][2]根据 变形得 可知图像的斜率为 图像的纵轴截距为 联立可得， 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 已知单摆摆长为L，悬点正下方处有一个钉子．让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？ 【答案】 【解析】 【详解】该摆在通过悬点的竖直线两边的运动都可以看作简谐运动，周期分别为和，因此该摆的周期为： 【点睛】根据单摆的周期公式，结合摆长的变化，求出摆球完成一次全振动的时间，即周期的大小． 17. 如图所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，ϕA＜ϕB，如果在两板正中间有一电子（ m=9×10﹣31kg，e=﹣1.6×10﹣19C），沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，则 （1）电子能否飞离平行金属板正对空间？ （2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？ 【答案】（1）电子不能飞离平行金属板正对空间； （2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的40% 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为 在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为 其中 联立求解，得 而 所以 故粒子不能飞出电场； (2)从(1)的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为 所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为 18. 一玩具火箭质量m=0.5kg，从地面以速度竖直向上发射，火箭运动过程中不计空气阻力和火箭质量的变化。g取10，求： （1）火箭发射时的动能； （2）火箭所能到达的离地的最大高度； （3）火箭从发射到落回地面经历的时间。 【答案】（1）100J （2）20m （3）4s 【解析】 【小问1详解】 火箭发射时的动能为 【小问2详解】 根据运动学公式可得 可得火箭所能到达的离地的最大高度为 【小问3详解】 根据对称性可知，火箭从发射到落回地面经历的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022-2023学年四川省眉山市虞丞中学高二物理上学期 期末试题 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，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ， g取10m／s2，那么该消防队员 （　　） A. 下滑过程中的最大速度为4m/s B. 加速与减速过程的时间之比为1∶2 C. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7 D. 加速与减速过程的位移之比为1∶2 2. 如图所示，在国庆60周年阅兵盛典上，我国预警机“空警-2000”在天安门上空机翼保持水平，以km/h的速度自东向西飞行。该机的翼展（两翼尖之间的距离）为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为T，则（　　） A. 两翼尖之间的电势差为0.29V B. 两翼尖之间的电势差为1.1V C. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高 D. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低 3. 关于功率，下列说法正确的是（　　） A. 功率是描述力做功多少的物理量 B. 功率是描述力做功快慢的物理量 C. 力做的功多，其功率一定大 D. 发动机的实际功率和额定功率一定相同 4. 如图表示一条放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，下列选项中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上。左轮半径为2r，b点在它的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为（　　） A. 1：2 B. 2：1 C. 4：1 D. 1：4 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图于为某一圆形水池的示意图（竖直截面）。为池中水面的直径，为水池底面的直径，O为圆形池底的圆心。已知为，、为斜坡，池中水深水的折射率为。水的透明度极好，不考虑水的吸收。图中a、b、c、d为四个发光点，天空是蓝色的，水面是平的。在池底中心处有一凹槽，一潜水员仰卧其中，他的眼睛位于O处，仰视水面的最大范围的直径为。 （ⅰ）潜水员仰视时所看到的蓝天图像对他的眼睛所张的视角为___________。 （ⅱ）四个发光点a、b、c、d中，其发出的光能通过全反射到过潜水员的眼睛的是___________。 7. 平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上电压，板间有一个带电液滴质量为，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是_______________（g取）。 8. 如图所示，一个质子的电量，在某一静电场中从A点经C点移到B点，电场力做功；在质子从B点经D点回到A点过程中，电场力做功为_____ J．如果质子在A点的电势为零，则B点电势=____ V． 9. 如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验，现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行，卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T，如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为________V，_______端电势高（填“A”或“B”）。 10. 如图所示，两相同的磁铁分别固定在两相同的小车上，水平面光滑，开始两车相向运动，，，设相互作用时两车不会相碰，则当车速度为零时， ________， 方向________；当两车相距最近时，________，方向________。 11. 面积为20cm2的平面线圈放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，则穿过线圈平面的磁通量为__________Wb；若线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈平面的磁通量为___________Wb；若另一平面线圈也放在同一匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，穿过线圈平面的磁通量为，则该线圈的面积为_________cm2。 12. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ．Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生，若有则判断R中感应电流方向（没有填“无”，有则填“向左”或“向右”） ①闭合电键K的瞬时_________________； ②保持电键K闭合的_________________； ③断开电键K的瞬时_________________； ④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：__________。 13. 某电容器上标有“220V 400μF”， 400μF=_______pF。 三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的是_________（用器材前的字母表示） A. 6.0V的交流电源 B. 6.0V的直流电源 C. 量程0~0.5V，零刻度在刻度盘中央的电压表 D. 量程0~300μA，零刻度在刻度盘中央的电流表 15. 如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度。 （1）所产生的微小加速度可表示为_________________。 （2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：____________。 （3）若选定如图左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 。 A. 小重物的质量m B. 重物下落的距离及下落这段距离所用的时间 C. 绳子的长度 （4）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，做出图像，如图所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=____________，并可求出重物质量M=__________。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 已知单摆摆长为L，悬点正下方处有一个钉子．让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？ 17. 如图所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，ϕA＜ϕB，如果在两板正中间有一电子（ m=9×10﹣31kg，e=﹣1.6×10﹣19C），沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，则 （1）电子能否飞离平行金属板正对空间？ （2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？ 18. 一玩具火箭质量m=0.5kg，从地面以速度竖直向上发射，火箭运动过程中不计空气阻力和火箭质量的变化。g取10，求： （1）火箭发射时的动能； （2）火箭所能到达的离地的最大高度； （3）火箭从发射到落回地面经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $