江西省宜春市石滩农技中学2023年高二物理上学期期末试题含解析
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. 在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．开始时开关S闭合，电流表G1指针偏向右方，现将开关S断开，则将出现的现象是（ ）
A．G1和G2指针都立即回到零点
B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点
D．G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
参考答案：
D
【考点】自感现象和自感系数．
【分析】电感总是阻碍其变化．线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向更原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小．同时当开关闭合时，两表指针均向右方偏，说明电流计指针向电流流进的方向偏．
【解答】解：当开关断开时，通过线圈的电流变小，导致线圈中产生瞬间感应电动势，从而阻碍电流的变小，所以使得G2的指针缓慢地回到零点，而流过G1的电流的方向与开始时电流的方向相反，所以指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点．故ABC错误，D正确；
故选：D．
2. （单选题）在真空中，两个等量异种电荷的电荷量均q, 相距r，则两点电荷连线的中点处的场强大小为
A.0 B. C. D.
参考答案：
D
3. 为了安全，汽车在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，这是因为从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的反应时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为反应距离），而从采取制动动作到汽车停下的时间内，汽车也要通过一段距离，称为制动距离，下表中列出了在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据，根据分析计算，表中未给出的数据X、Y应是：
A．X=40，Y=24
B．X=45，Y=24
C．X=50，Y=22
D．X=60，Y=22
参考答案：
B
4. 一根通电直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面，圆环及导线中电流方向如图所示，圆环所受的磁场力为（ ）
沿环半径向外。 B、沿环半径向内。
C、水平向右。 D、等于零。
参考答案：
D
5. 如下图（a）中AB是一个点电荷电场中的电场线，图（b）则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力的函数图线，由此可以判定下列选项可能的是
A．场源是正电荷，位于A点
B．场源是正电荷，位于B点
C．场源是负电荷，位于A点
D．场源是负电荷，位于B点
参考答案：
AC
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．
（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为 m/s，加速度大小为 m/s2；
（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力 砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足 的条件．
参考答案：
（1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．
（2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．
【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：
v===0.6955m/s
由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：
△x=0.51cm=0.0051m；
根据△x=aT2得：a===0.51m/s2
（3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．
当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．
故答案为：（1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．
7. 以15M/S的速度平抛一个小球,小球的质量为1㎏,经2S小球落地,不计空气阻力,G取10M/S．小球落地时的速度大小为_____M/S．在这一过程中,小球的动量变化的大小为_____㎏·M/S．
参考答案：
答案:25,20
8. 如图所示，线圈面积S=1×10﹣5m2，匝数n=100，两端点连接一电容器C=20μF，线圈中的匀强磁场的磁感应强度按=0.1T/s增加，则电容器所带电量为 C．
参考答案：
【考点】法拉第电磁感应定律；电容．
【分析】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由电容的定义式求出电容器所带电荷量．
【解答】解：根据法拉第电磁感应定律
=
电容器两端的电压等于电源的电动势
电容器所带的电荷量
故答案为：
9. 一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹．则B球获得的速度大小为 ．
参考答案：
1.1m/s
【考点】动量守恒定律．
【分析】碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出小球速度．
【解答】解：碰撞过程，由动量守恒定律得：
m1v1=m1v1′+m2v2，
代入数据解得：v2=1.1m/s；
故答案为：1.1m/s
10. 某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已知在每条纸带上每5个计时点取一个计数点，两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如下图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是______.
(2)打A纸带时，物体的加速度大小是 m／s2.
参考答案：
C 6.6 m／s2
11. 为了估算水库中水的体积，取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变 6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天。现将这瓶溶液倒入水库， 12天后可以认为溶液己均匀分布在水库中，这时取1.0m3水库中的水样，测得水样每分钟衰变10次．由此可知水库中水的体积约为____________m3。
参考答案：
___9.375×104__
12. 有一带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷, 从电场中的A点移到B点时, 克服电场力做功6×10-4 J，从B点移到C点时电场力做功9×10-4 J. 则:
(1)AB间电势差、BC间电势差
(2)如以B点电势为零,则A点的电势
参考答案：
(1)200 V -300 V (2)200 V
13. 某电容器上标有“220V 300μF”， 300μF= pF，如图所示为 电容器(填“可变”或“固定”)，电容器的动片与定片间绝缘介质是 (填“石蜡”或“空气”)
参考答案：
可变 空气
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．测量得滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．
（1）还缺少的实验器材是 ．
（2）实验时为保证滑块受到的合力近似等于沙和小桶的总重力，沙和小桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是 ；实验时为保证细线的拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是 ．
（3）实验中得到一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取作一个计数点，分别标明0、1、2、3、4，量得1、2两点间的距离x2=12.0mm，2、3两点间的距离x3=30.0mm，3、4两点间的距离x4=48.0mm，由以上信息可以求出滑块运动的加速度大小是 m/s2．打下计数点2时滑块的速度大小为 m/s．（打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，结果保留二位有效数字）
参考答案：
（1）刻度尺；（2）m＜＜M；平衡摩擦力；（3）1.8；0.21．
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1）实验需要测量滑块的位移，需要刻度尺；
（2）为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足沙和沙桶总质量远小于滑块的质量；
（3）利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度．应用匀变速运动的推论△x=at2可以求出物体的加速度．
【解答】解：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．
（2）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即m＜＜M，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
（3）电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
从比较清晰的点起，每五个打印点取一个作为计数点，故每两个计数点的时间间隔T=0.1s．
物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，
因此小车在打点2时的速度：v2=；
根据得：a=
故答案为：（1）刻度尺；（2）m＜＜M；平衡摩擦力；（3）1.8；0.21．
15. 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm.
(2)某同学先测得摆线长为89.2cm，则该单摆的摆长为________cm。（小数点后保留三位数）
(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，则测得的重力加速度g＝________.(结果用π表示)
参考答案：
(1). 0.97 (2). 89.680 (3).
【详解】(1)游标卡尺的读数=主尺+游标尺与主尺对齐的格数分度值，由图示游标卡尺可以知道,摆球直径
(2)单摆摆长=摆线长+球的直径，即；
(3)由单摆周期公式可以知道,图象的斜率:，即重力加速度
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图15所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。线框在恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动，求：
（1）线框刚进入磁场时ab边产生的感应电动势的大小为E ；
（2）在线框进入磁场的过程中a、b两点的电势差；
（3）在线框进入磁场的过程中恒力所做的功。
参考答案