湖南省怀化市2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题

怀化市2022 年下期期末考试试卷 高二物理 时量：75 分钟 满分：100 分 一、选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 1. 下列关于电荷的认识正确的是（ ） A. 电荷量很小的带电体就是元电荷 B. 物体所带的 电荷量可以是任意值 C. 摩擦起电的实质是创生了电荷 D. 任何一个与外界没有电荷交换的系统，电荷量的代数和始终保持不变 2. 2021 年12 月9 日，神舟十三号乘组进行天宫授课，如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下 转身动作的实验，但未能成功。若他在1s 内以20m/s 的速度呼出质量约1g 的气体，可获得的反冲力大小 约为（ ） A. 0.02N B. 0.04N C. 0.2N D. 0.4N 3. 经过不懈的努力，法拉第终于在1831 年8 月29 日发现了“磁生电”的现象。如图所示，把两个线圈绕 在同一个软铁环上，线圈A 连接电池与开关，线圈B 闭合并在其一段直导线附近平行放置小磁针，可观察 到的现象有（ ） A. 合上开关，小磁针发生偏转，不会复原 B. 断开开关，小磁针偏转一下，随即复原 C. 只要A 线圈中有电流，小磁针就会发生偏转 D. A 线圈中电流越大，小磁针偏转角度也越大 4. 如图所示，在xOy 坐标系中以O 为中心的椭圆上，有a、b、c、d、e 五点，其中a、b、c、d 为椭圆与坐标轴的交点。现在椭圆的一个焦点 固定一点电荷 ，另一正试探电荷仅在静电力作用下的 运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷 带负电 B. a、c 两点的电场强度相同 C. 在b、d 两点分别放一个电荷量均为 的正点电荷和负点电荷，O 点处的场强可能为0 D. 在a、c 两点分别放一个电荷量均为 的正点电荷，d 点处的场强可能为0 5. 不带电的导体P 置于电场强度方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P 表面处的电场线 与导体表面垂直，a、b 为电场中的两点，则（ ） A. a 点的电势等于b 点的电势 B. a 点的电场强度小于b 点的电场强度 C. 导体P 内部的电场强度大于a 点的电场强度 D. 正试探电荷从a 点运动到b 点，电场力做正功 6. 如图，质量分别为 mA和 mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为 qA和 qB，用绝缘细线悬挂在天花板上． 平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为 θ1与 θ2（θ1＞θ2）．两小球突然失去 各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别 vA和 vB，最大动能分别为 EkA和 EkB．则（ ） A. mA:mB=tanθ1: tanθ2 B. qA：qB=1: 1 C. D. 二、选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符 合题目要求。全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分。 7. 某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1T、方向沿x 轴正方向的匀强磁场中。已知AB=0.4m， BE=0.3m，AD=0.2m，ABOD 为在yOz 平面内的矩形，BEFO 为在xOy 平面内的矩形，下列判断正确的是（ ） A. 穿过图中ABOD 面的磁通量为0.08Wb B. 穿过图中BEFO 面的磁通量为0.06Wb C. 穿过图中AEFD 面的磁通量为0.1Wb D. 穿过图中AEFD 面的磁通量为0.08Wb 8. 目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起 部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小 极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。传感 器给所有的电容器充电，达到某一电压值，电容器放电电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同， 就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（ ） A. 在峪处形成的电容器电容较大 B. 在峪处形成的电容器放电较快 C. 在嵴处形成的电容器电容较大 D. 在嵴处形成的电容器放电较快 9. 如图所示的 电路中，闭合电键S 并调节滑动变阻器滑片P 的位置，使A、B、C 三灯亮度相同，若继续将 P 向下移动，则三灯亮度变化情况为（ ） A. A 灯变亮 B. B 灯变暗 C. A 灯最亮 D. C 灯最亮 10. 如图所示，在一个水平放置的槽中，小球m 自A 点以沿AD 方向的初速度v 开始运动，已知圆弧AB＝ 0.9m，AB 圆弧的半径R＝10m，AD＝10m，A、B、C、D 在同一水平面内不计摩擦，重力加速度g 取 ，欲使小球恰能通过C 点，则其初速度的大小可能是（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5 小题，共56 分。 11. 利用气垫导轨（全程不考虑其对滑块的阻力）和两个光电门验证动量守恒定律，滑块和遮光条总质量 为 ，遮光条的宽度为d。如图（a）所示，将气垫导轨调整水平后，将滑块静置于光电门1 左侧，推动 滑块，使其获得水平向右的速度后手放开，滑块经过光电门1 后，有一质量为 的橡皮泥从h 高处由静止 落下，刚好落至下方经过的滑块上，迅速粘一起后随滑块向右经过光电门2，光电门1、2 记录的挡光时间 分别为 、 ，重力加速度为g。 （1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图（b）所示，其读数为______mm。 （2）若碰撞过程中水平方向动量守恒，则应满足的关系式 ______（用以上所给已知量表示）。 （3）实验中遮光条宽度的测量值有误差对验证碰撞过程水平方向动量守恒有无影响？请说明理由： ______。 12. 为了测得一干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材： 待测电池组（电动势 约为 ，内阻不超过 ） 电流表（量程 ，内阻小于 ） 电阻箱（ ） 滑动变阻器（ ） 单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。 考虑到干电池组的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，他设计了如图甲所示的实验电路。 （1）该同学先测电流表的内阻： ①将开关S 断开，滑动变阻器的阻值调到最大，开关K 闭合，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A 满偏； ②将开关S 接通C，保持______阻值不变，调节______阻值，使电流表A 的指针达到满偏的 处，记下电 阻箱的阻值为 ； ③由以上操作可知电流表的内阻为______ 。 （2）该同学再测干电池组的电动势和内阻： ①将开关K 断开，电阻箱的 阻值调至最大，将开关S 接通D； ②调节电阻箱的阻值R，使电流表A 有足够示数，改变R 的值，测出几组I 和R； ③图乙是根据实验数据绘出的 图像，由此可得待测干电池组的电动势 ______V，内阻 _____ _ 。（计算结果均保留三位有效数字） 13. 如图，在 的空间中，存在沿x 轴正方向的匀强电场E；在 的空间内，存在沿x 轴负方向的匀 强电场，场强大小也等于E。一电子（－e，m）在x＝d 处的P 点以沿y 轴正方向的初速度 开始运动，运动轨迹如图所示，不计电子重力。求： （1）电子在x 方向分运动的 周期； （2）电子运动的轨迹与y 轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离l。 14. 如图甲所示，质量为m 的小球悬挂在一根劲度系数为k 的轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O 点。取O 点为坐标原点，竖直向下为x 轴正方向建立坐标系。现将小球从O 点向下拉一小段距离A，然后 释放。已知重力加速度为g，小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。 (1)请证明：小球做简谐运动。 (2)从小球在位移A 处释放开始计时，请在图乙坐标系中定性画出小球在一个周期内的位移-时间图像。 (3)求小球在做简谐运动过程中的加速度a 与位移x 的表达式，并在图丙中画出小球的a-x 图像。 15. 如图所示，在光滑的水平面上固定一竖直挡板，一轻弹簧的左端固定在挡板上，另一端能自然伸长到 N 点。N 点处静止放置质量为m0=0.1kg 的物块，N 点右侧的水平面上静止放置n 个质量均为m=0.2kg 的相 同小球，相邻两球间有一定距离，弹簧、物块及所有小球均处在同一直线上。用外力缓慢推物块向左压缩 弹簧（物块与弹簧不拴接）至某处，此时弹簧的弹性势能Ep=1.8J，现撤去外力，弹簧将物块向右弹出，弹 簧与物块、物块与小球、小球与小球之间发生的碰撞都是弹性正碰，重力加速度g=10m/s2。求： （1）释放物块后至物块第一次到达N 点的过程，弹簧的弹力对物块的冲量大小； （2）物块第一次与小球碰撞后，物块的速度大小及方向； （3）这n 个小球最终获得的总动能。