陜西省西安市第六十五中學2021-2022學年高二物理下學期期末試卷含解析

陜西省西安市第六十五中學2021-2022學年高二物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一個物體以一定的初速度沿足夠長的粗糙斜面由底端向上滑動，經(jīng)過一段時間物體又返回到斜面底端。下列各圖中，能正確表示該物體運動過程中速度v隨時間t變化關(guān)系的圖線是：參考答案：A2.如圖為兩個質(zhì)點A、B在同一直線上運動的v-t圖像,由圖可知A.t1時刻兩個質(zhì)點到達同一位置B.t1時刻B質(zhì)點一定在A質(zhì)點的前方C.t1時刻兩個質(zhì)點速度相等D.在0-t1時間內(nèi)質(zhì)點B比質(zhì)點A位移大

參考答案：CD3.（單選）一交變電流的電流﹣時間圖象如圖所示，由圖可知（）A．該交變電流的頻率為50HzB．用交流電流表測該電流其示數(shù)為10AC．該交變電流瞬時值表達式為10sin628tAD．該交變電流通過一阻值為10Ω的電阻時，電阻消耗的電功率為2000W參考答案：解：A、從圖中可以直接讀出交流電流的周期周期為0.01s，故頻率為：f==，故A錯誤；B、從圖中可以直接讀出交流電流的最大值為10A，故有效值為：I=，故B錯誤；C、該交變電流瞬時值表達式為：i=Imsin=10sin=10sin200πt=10sin628tA，故C正確；D、該交變電流通過10Ω電阻時，電阻消耗的電功率為：P=I2R=102×10=1000W，故D錯誤；故選：C．4.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是A．將磁鐵插入螺線管的過程中B．磁鐵放在螺線管中不動時C．將磁鐵從螺線管中向上拉出的過程中D．將磁鐵從螺線管中向下拉出的過程中參考答案：B5.（單選）在下列各圖中，分別標出了磁場B的方向，電流I方向和導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩根足夠長光滑金屬導(dǎo)軌互相平行，與水平面成角放置，導(dǎo)軌的間距為d，導(dǎo)軌的一端與阻值為R的電阻相連，其余部分電阻不計。有一個質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒擱在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，空間中有垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，則金屬棒的最大速度=

。參考答案：7.在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖所示裝置，由重物通過滑輪牽引小車，利用打點計時器記錄小車從靜止釋放后的運動情況，把重物重力的大小作為對小車的合力大小，合力對小車做的功記為W，對應(yīng)的小車末速度記為（1）實驗前是否需要平衡摩擦力?__________（填“是”或“否”）。重物的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M之間必須滿足的關(guān)系是__________。（2）要計算功W，實驗中要測量的物理量有__________、__________（3）本實驗中正確操作可能得到的紙帶是下列4條紙帶的哪一條?__________參考答案：（1）是、遠小于

（2）重物的質(zhì)量（或重力）、重物下落的速度（或小車運動的距離）（3）D8.在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運動情況．設(shè)O點為計數(shù)的起始點，在四個連續(xù)的計數(shù)點中，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運動，則物體的加速度為

m/s2，打計數(shù)點A時物體的瞬時速度為m/s（保留二位有效數(shù)字）．參考答案：2.0，0.50．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出物體的加速度，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點的速度．【解答】解：因為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=2.00cm，根據(jù)△x=aT2得，a=．A點的速度等于OB段的平均速度，則．故答案為：2.0，0.50．9.在一個勻強電場中有M、N、P三點，它們的連線組成一個直角三角形，如圖所示。MN=4cm，MP=5cm，當把電量為-2×10-9C的點電荷從M點移至N點時，電場力做功為8×10-9J，而從M點移至P點時，電場力做功也為8×10-9J。則電場的方向為_________________，電場強度的大小為________________V/m。參考答案：N指向M方向，

100

10.如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連．使電容器帶電后與電源斷開：①上移左極板，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角_________（填變大，變小或不變）；②將極板間距離減小時，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角_________（填變大，變小或不變）；③兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角_________（填變大，變小或不變）．參考答案：變大;

變小;

變小電容器帶電后與電源斷開，電容器電量不變，上移左極板，由可知電容減小，由U=Q/C可知電壓增大，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角大，同理將極板間距離減小時，電容器電容增大，電壓減小，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角減小，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，電壓減小，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角減小11.為了演示接通電源的瞬間和斷開電源的瞬間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，設(shè)計了如圖所示的電路圖，A、B兩燈規(guī)格相同，L的直流電阻和R相等，開關(guān)接通的瞬間，A燈的亮度__________（填“大于”“等于”或“小于”）B燈的亮度；通電一段時間后，A燈的亮度__________（填“大于”“等于”或“小于”）B燈的亮度；斷電的瞬間，A燈__________（填“立即”或“逐漸”）熄滅，B燈__________（填“立即”或“逐漸”）熄滅。參考答案：大于

等于

逐漸

立即（各1分）12.參考答案：13.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路.當ab棒向左運動時，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力.由此可知Ⅰ是________極（填空“N”或“S”）,a、b兩點的電勢φa________φb（填空“>”、“<”或“＝”）.參考答案：

S

﹥?nèi)?、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）電磁波是一個大家族，請說出這個家族中的幾個成員（至少說出3個）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m。在導(dǎo)軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T。一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進入磁場，同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達到穩(wěn)定。求：

（1）金屬直桿達到的穩(wěn)定速度v1是多大？（2）從金屬桿進入磁場到金屬直桿達到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R1上產(chǎn)生的熱量是多大？通過R1的電量是多大？參考答案：（1）金屬直桿的速度達到穩(wěn)定時，（2）對金屬直桿，從進入磁場到達穩(wěn)定速度的過程，由動能定理知：通過電阻R1的電量

17.（12分）飛行時間質(zhì)譜儀可對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場（a、b間的電壓為U1），從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達探測器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進入a板時的初速度。則：（1）在M、N間加上適當?shù)碾妷海闺x子到達探測器。求離子到達探測器的全部飛行時間。

（2）為保證離子不打在極板上，求M、N間的最大偏轉(zhuǎn)電壓U2。（3）求離子離開偏轉(zhuǎn)控制區(qū)時的最大速率。參考答案：（1）由動能定理：

離子在a、b間的加速度

在a、b間運動的時間

在MN間運動的時間：

離子達到探測器的時間：

（2）在MN間側(cè)移

由，得

（3）

18.如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，線圈兩端通過滑環(huán)、電刷外接一個阻值為R的定值電阻．從線圈平面經(jīng)中性面開始計時（t=0），試回答下列問題：（1）寫出穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規(guī)律；（2）寫出線圈中感應(yīng)電流i隨時間t的變化規(guī)律；（3）從t=0到時間內(nèi)通過電阻R的電量．參考答案：解：（1）最大值：Φm=BS；磁通量由最大值開始變化；故磁通量的變化規(guī)律為：Φ=Φmcosωt=BScosωt（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e=Emsinωt=NBωSsinωt線圈中感應(yīng)電流i=（3）t=0時刻穿過線圈的磁通量Φ1=﹣BS；時刻穿過線圈的磁通量，從t=0到時間內(nèi)，穿過