河北省承德市平泉縣榆樹林子鎮(zhèn)中學(xué)2022年高二物理期末試卷含解析

河北省承德市平泉縣榆樹林子鎮(zhèn)中學(xué)2022年高二物理期末試卷含解析一、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.如圖所示，線圈由A位置開始下落，在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力如果總小于重力，則它在A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，加速度關(guān)系為（）A．a(chǎn)A＞aB＞aC＞aD B．a(chǎn)A=aC＞aB＞aD C．a(chǎn)A=aC＞aD＞aB D．a(chǎn)A＞aC＞aB=aD參考答案：B【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；牛頓第二定律．【分析】線圈自由下落時(shí)，加速度為g．線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將受到向上的安培力．線圈完全在磁場(chǎng)中時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈只受重力，加速度等于g．根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的關(guān)系．【解答】解：線圈自由下落時(shí)，加速度為aA=g．線圈完全在磁場(chǎng)中時(shí)，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈不受安培力作用，只受重力，加速度為aC=g．線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將受到向上的安培力，根據(jù)牛頓第二定律得知，aB＜g，aD＜g．線圈完全在磁場(chǎng)中時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)D處的速度大于B處的速度，則線圈在D處所受的安培力大于在B處所受的安培力，又知，磁場(chǎng)力總小于重力，則aB＞aD，故aA=aC＞aB＞aD．故選B2.地球的地理兩極與地磁兩極并不完全重合，它們之間存在磁偏角，首先觀測(cè)到磁偏角的是A．意大利航海家哥倫布

B．葡萄牙航海家麥哲倫C．我國(guó)的航海家鄭和

D．中國(guó)古代科學(xué)家沈括參考答案：D3.（單選）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處(未寫極板接觸)返回。若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將A.打到下極板上

B.在下極板處返回C.在距上極板處返回 D.在距上極板處返回參考答案：C4.一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象如圖所示，根據(jù)圖象可以知道A．該交變電流的頻率是0.02HzB．該交變電流的有效值是14.lAC．該交流變流的瞬時(shí)值表示式是i＝20sin0.02tA

D．在T/4時(shí)刻，該電流的大小與其有效值相等參考答案：B5.（多選）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該同學(xué)第一步探究出：當(dāng)有電流從電流表的正極流入時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。接下來(lái)該同學(xué)進(jìn)行了一系列的操作，則下列關(guān)于操作中電流表指針偏轉(zhuǎn)的描述正確的有（

）A.當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B.當(dāng)把磁鐵S極向下插入線圈時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng)，電流表向左偏轉(zhuǎn)參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一只氖管的起輝電壓（達(dá)到或超過(guò)起輝電壓后氖管會(huì)發(fā)光）與交變電壓V的有效值相等，若將這交變電壓接到氖管的兩極，在一個(gè)周期內(nèi)，氖管的發(fā)光時(shí)間為

參考答案：

0.01s

7.電流的方向：規(guī)定

為電流的方向。在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與

相反。參考答案：正電荷定向移動(dòng)的方向

自由電子定向移動(dòng)方向8.穿過(guò)單匝閉合線圈的磁通量在0.03s內(nèi)由0.2Wb均勻增加到0.8Wb，則在此過(guò)程中穿過(guò)該線圈的磁通量的變化量為

Wb，該線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

V。參考答案：0.6，20；9.一束帶電粒子流從小磁針上方平行于小磁針?lè)较驈淖笙蛴绎w過(guò)，結(jié)果小磁針北極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以判斷這束帶電粒子帶正電荷．參考答案：考點(diǎn)：洛侖茲力．分析：小磁針N極受力方向與磁場(chǎng)方向相同．電流方向與正電荷定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反．根據(jù)安培定則，將選項(xiàng)逐一代入檢查，選擇符合題意的選項(xiàng)．解答：解：向右飛行的正離子束形成的電流方向向右，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，則N極轉(zhuǎn)向里，S極轉(zhuǎn)向外．故答案為：正點(diǎn)評(píng)：本題考查應(yīng)用物理基本定則的能力，B、C兩項(xiàng)是等效的，A、D兩項(xiàng)也是等效的，考試時(shí)抓住等效性，可以節(jié)省時(shí)間．10.如圖是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。單匝線圈abcd在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電。線圈的ab邊和cd邊連在兩個(gè)金屬滑環(huán)上，兩個(gè)滑環(huán)通過(guò)金屬片做的電刷和外電路電阻R=10Ω相連。當(dāng)線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從中性面開始計(jì)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=314sin314t(V).線圈的最大磁通量為________Wb；當(dāng)t=0.005秒時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為________V；從中性面開始計(jì)時(shí)在0.005秒內(nèi)通過(guò)R的平均電量為______C

參考答案：11.一水平傳送帶保持2m／s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)間為

s；此過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊的沖量大小為

。（g?。﹨⒖即鸢福?2.（5分）如圖所示，三個(gè)質(zhì)量均為m的彈性小球用兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕繩連成一條直線而靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)給中間的小球B一個(gè)水平初速度v0，方向與繩垂直。小球相互碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，輕繩不可伸長(zhǎng)，當(dāng)小球A、C第一次相碰時(shí)，小球B的速度為

，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球A的動(dòng)能最大時(shí)兩根繩的夾角q為

。

參考答案：，90°13.如圖所示，一平行板電容器跟一電源相接，當(dāng)S閉合時(shí)，平行板電容器極板A、B間的一帶電液滴恰好靜止.若將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，那么液滴的運(yùn)動(dòng)加速度為___，液滴的電勢(shì)能將______（填“增大”、“不變”、“減小”），若先將S斷開，再將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，液滴的運(yùn)動(dòng)加速度為_____.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.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來(lái)，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．15.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，所以一個(gè)氣體的分子體積為：而設(shè)邊長(zhǎng)為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個(gè)數(shù)．根據(jù)總體積與分子個(gè)數(shù)，從而求出一個(gè)分子的體積，建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在光滑的水平面上，木塊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，另一個(gè)質(zhì)量為M=3m的小球B以速度v0在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，與距豎直墻壁為s處?kù)o止的木塊A發(fā)生碰撞，已知碰后木塊A的速度大小為v0，此后，木塊A與墻壁的碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，且碰撞時(shí)間極短，求木塊和小球發(fā)生第二次碰撞時(shí)，木塊A的右端到墻壁的距離？（8分）參考答案：17.如圖所示,第四象限內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,勻強(qiáng)電場(chǎng)大小E=0.5×103V/m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,其大小B1=0.5T;第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,磁場(chǎng)的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒,以某一初速度v沿與y軸正方向成60°角從M點(diǎn)進(jìn)入第四象限后做勻速直線運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)B2區(qū)域.一段時(shí)間后,微粒經(jīng)過(guò)y軸上的N點(diǎn)并以與y軸正方向成60°角飛出.M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-10),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30),不計(jì)微粒重力。求：(1)微粒的速度v大小.(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的大小.(3)B2磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積.ks5u參考答案：（1）由于重力忽略不計(jì)，微粒在第四象限內(nèi)僅受電場(chǎng)力和洛倫茲力，且微粒做直線運(yùn)動(dòng)，而速度的變化會(huì)引起洛倫茲力的變化，所以微粒必做勻速直線運(yùn)動(dòng)·這樣，電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，電場(chǎng)E的方向與微粒運(yùn)動(dòng)的方向垂直，并與y軸負(fù)方向成30°角斜向下。由力的平衡有

所以（2）畫出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知LPD=20cm，微粒在第一象限內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，即

ks5u解得（3）由圖可知，磁場(chǎng)B2的最小區(qū)域應(yīng)該分布在圖示的矩形PACD內(nèi)由幾何關(guān)系易得ks5u所以，所求磁場(chǎng)的最小面積為

18.如圖所示，一粗糙斜面AB與光滑圓弧軌道BCD相切，C為圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧BC所對(duì)圓心角θ=37°．已知圓弧軌道半徑為R=0.5m，斜面AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2.875m．質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端A點(diǎn)處由靜止開始沿斜面下滑，從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)最高點(diǎn)D．sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物塊經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力Fc；（2）物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．參考答案：解：（1）由題意知小物體沿光滑軌道從C到D且恰能通過(guò)最高點(diǎn)，由牛頓運(yùn)