廣東省河源市上義中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省河源市上義中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一條形磁鐵放在絕緣的水平面上，一導(dǎo)線垂直于紙面放置，通有垂直于紙面向里的恒定電流I，現(xiàn)將導(dǎo)線從磁鐵的左上方附近水平移動(dòng)到磁鐵右上方附近的過程中，如圖所示，關(guān)于磁鐵受到水平面的摩擦力的說法中正確的是（）

A．始終受到向右的摩擦力作用

B．始終受到向左的摩擦力作用

C．受到的摩擦力大小恒定不變

D．受到的摩擦力大小先減小后變大參考答案：2.水平恒定推力F1和F2分別作用于水平面上原來靜止的、質(zhì)量相等的a、b兩物體上，作用一段時(shí)間后撤去推力，由于慣性．物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后才能停下，兩物體的v﹣t圖象如圖所示，已知圖中線段AB∥CD，則（）A．a(chǎn)物體受到的摩擦力小于b物體受到的摩擦力B．a(chǎn)物體受到的摩擦力大于b物體受到的摩擦力C．F1的沖量大于F2的沖量D．F1的沖量小于F2的沖量參考答案：D【考點(diǎn)】動(dòng)量定理；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】由速度圖象分析可知，水平推力撤去后，AB與CD平行，說明加速度相同，動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩物體的質(zhì)量相等，說明摩擦力大小相等．根據(jù)動(dòng)量定理，研究整個(gè)過程，確定兩個(gè)推力的沖量關(guān)系．【解答】解：A、由圖，AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等；故AB錯(cuò)誤．C、根據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)整個(gè)過程研究得F1t1﹣ftOB=0，F(xiàn)2t2﹣ftOD=0由圖看出，tOB＜tOD，則有F1t1＜F2t2，即F1的沖量小于F2的沖量．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：D3.如圖5-49所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪半徑為r，A為它的邊緣上一點(diǎn)；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r。B點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動(dòng)過程中皮帶不打滑，則以下說法正確的是（

）①A點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度大小相等②A點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度大小相等③A點(diǎn)和C點(diǎn)的線速度大小相等④A點(diǎn)和D點(diǎn)的向心加速度大小相等A.①③

B.②③

C.③④

D.②④參考答案：C4.關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是（）A.非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量→轉(zhuǎn)換元件B.電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→非電學(xué)量C.非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量D.非電學(xué)量→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→敏感元件→電學(xué)量參考答案：C傳感器工作的一般流程為：非電學(xué)量被敏感元件感知，然后通過轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過轉(zhuǎn)換電路將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測(cè)量的電學(xué)量，因此ABD錯(cuò)誤，C正確。點(diǎn)睛：傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛，在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì)。5.（多選）如圖6所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r＝R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g?，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率。下列說法正確的是（

）A.燈泡的額定功率

B.金屬棒能達(dá)到的最大速度C.金屬棒達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度D.若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2分）讓一個(gè)小石塊從井口自由落下，經(jīng)過3s后聽到石塊擊水的聲音。利用自由落體運(yùn)動(dòng)公式，可估算出井口到水面的距離為

m(不考慮聲音的傳播時(shí)間，g=10m/s2)。參考答案：457.（4分）A、B兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的__________(填干涉或衍射)圖象。由此可以判斷出圖A所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑____________(填大于或小于)圖B所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑。參考答案：衍射；小于8.如圖所示，A、B兩點(diǎn)相距0.1m，AB連線與電場(chǎng)線的夾角θ＝60°，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝100V/m，則A、B間電勢(shì)差UAB＝__________V。參考答案：-5V9.一電容器原來帶有2.0×10-8C的電量,它的電容為20pF.如果給它再增加1.0×10-8C的電量,則兩板間電壓為__

V,若將它們帶電量減為零,則它的電容為___

__

F。參考答案：10.三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F。現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知n=____________參考答案：611.電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電阻為R，則干路電流I=______路端電壓U=_____。當(dāng)R增大時(shí)，U將______，當(dāng)R=∞時(shí)此時(shí)U=______。當(dāng)R減小時(shí)，U將______，當(dāng)R=0時(shí)，I=______。參考答案：

R增大

E

減小

E/r12.某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖-8所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給空的壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起放氣，設(shè)壓力閥被頂起放氣一次后，即停止加熱。①若放氣后某時(shí)刻鍋內(nèi)剩余氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)剩余氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式

▲

；②假定此次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1J，并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原鍋內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了

▲

J。ks5u四、計(jì)算題（本題共4小題，共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）參考答案：（3分）－3J（13.一輕彈簧上端固定，下端掛一物塊處于靜止，今將其向下拉離平衡位置一端距離（在彈性限度內(nèi)），靜止釋放物塊上下做簡諧振動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)和物塊質(zhì)量未知?，F(xiàn)在手頭只有一把刻度尺，通過測(cè)量，就可求出振動(dòng)周期。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）（1）寫出簡單測(cè)量步驟：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）用所測(cè)量的物理量寫出周期表達(dá)式：________________________________________參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用一根絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)帶電小球，小球的質(zhì)量為m，電荷量大小為q，現(xiàn)加一水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球平衡時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向夾角為θ，求：（1）該小球帶何種電荷？（2）這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E大小；（3）如果將電場(chǎng)方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角、場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋′后，小球平衡時(shí)，絕緣細(xì)線仍與豎直方向夾θ角，則E′的大小又是多少？

參考答案：17.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m＝0.32kg、邊長為L＝0.8m、匝數(shù)n＝10的正方形線圈，總電阻為r＝1Ω.邊長為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，從t＝0開始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開始松弛，取g＝10m/s2.求：(1)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；(2)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈的電功率；(3)t0的值．參考答案：(1)0.4V(2)0.16W(3)2s(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E＝n＝n××

(2分)解得E＝0.4V

(1分)感應(yīng)電流的方向：逆時(shí)針(2分)(2)I＝

(1分)＝0.4A

(1分)

P＝I2r

(1分)＝0.16W

(1分)(3)分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時(shí)有：F安＝nBt0I＝mg

(2分)I＝

Bt0＝＝2T

(1分)由圖乙知：Bt0＝1＋0.5t0

(2分)解得：t0＝2s

(1分)18.如圖甲所示，在水平面上固定有長為L＝2m、寬為d＝1m的金屬“U”型導(dǎo)軌，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l＝0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，在t＝0時(shí)刻，質(zhì)量為m＝0.1kg的導(dǎo)體棒以v0＝1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ＝0.1Ω/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響(取g＝10m/s2)．(1)通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：(1)導(dǎo)體棒先在無磁場(chǎng)區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有－μmg＝ma，v1＝v0＋at，x＝v0t＋at2代入數(shù)據(jù)解得：t＝1s，x＝0.5m，導(dǎo)體棒沒有進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域．導(dǎo)體棒在1s末