湖南省衡陽市耒陽市洲陂中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析

湖南省衡陽市耒陽市洲陂中學(xué)2021-2022學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲所示，平行金屬板中央有一個靜止的電子（不計重力），兩板間距離足夠大，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的電壓后，在下圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時間t的變化規(guī)律可能正確的是（

）參考答案：AD2.（多選題）關(guān)于機械振動和機械波下列說法正確的是（）A．有機械振動就有機械波B．機械波中各質(zhì)點的振幅一定與振源的振幅相同C．機械波中除振源外的各質(zhì)點均做受迫振動D．機械波中各質(zhì)點的振動周期相同參考答案：CD【考點】簡諧運動的振動圖象；橫波的圖象．【分析】機械波形成要有兩個條件：一是機械振動，二是傳播振動的介質(zhì)．有機械振動才有可能有機械波，明確波的產(chǎn)生以及傳播規(guī)律的應(yīng)用．【解答】解：A、有機械振動不一定有機械波，但有機械波一定有機械振動，故A錯誤；B、若是簡諧波，則機械波中各質(zhì)點的振幅與振源的振幅相同，但對于受阻尼的波的傳播中振幅會越來越小，故B錯誤；C、機械波中除振源外的各質(zhì)點均做受迫振動，即波前的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點，故C正確；D、因振源外各點均做受迫振動，故機械波中各質(zhì)點的振動周期相同，故D正確．故選：CD．3.如圖所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負方向與正方向傳播的機械波．若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則()A.f1＝2f2，v1＝v2

B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2參考答案：C4.下面證明分子間存在引力和斥力的試驗，錯誤的是（

）A.兩塊鉛壓緊以后能連成一塊，說明存在引力B.一般固體、液體很難被壓縮，說明存在著相互排斥力C.拉斷一根繩子需要一定大小的力說明存在著相互吸引力D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子間存在著斥力參考答案：D5.（多選）如圖所示，下列說法中正確的是()A．此列波的振幅是0.1mB．x＝15m處質(zhì)點的位移是0.1mC．若A的速度沿y軸正方向，則B的速度亦沿y軸正方向D．A的加速度沿y軸的負方向，而B、C的加速度沿y軸的正方向參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一質(zhì)量為m小物體（可視為質(zhì)點）從高為h的斜面上端勻速滑到斜面底端。斜面固定在水平地面上。此過程中，重力對物體做功為WG＝_________；斜面對物體的彈力做功為WN＝__________。物體的重力勢能________，機械能________。（填“增加”、“不變”或“減少”）參考答案：mgh

0

減少

不變

7.如圖所示，物體沿斜面勻速下滑，在這個過程中物體所具有的動能_________，重力勢能_________，機械能_________（填“增加”、“不變”或“減少”）參考答案：8.如圖所示，一個被x軸與曲線方程所圍的空間中存在著勻強磁場．磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B=0.2T．正方形金屬線框的邊長是L=0.2m，電阻是R=0.1Ω，它的一邊與x軸重合，在拉力F的作用下，以v=10m/s的速度水平向右保持勻速運動．則拉力F的最大瞬時功率是_______W，從圖示位置開始把線框右邊拉至x=0.15m坐標處，拉力F需要做_______J的功。參考答案：1.6W

，

0.012J

9.在一次研究型課的活動中，某小組提出了測量一種棉線能承受的最大拉力的課題，其中一位同學(xué)提出了運用一個已知質(zhì)量為m的鉤碼和一把米尺進行測量的方案。首先，他把鉤碼直接懸掛在這種棉線上，結(jié)果棉線沒有斷，而且沒有發(fā)生明顯伸長。然后該同學(xué)進行了一系列的測量和計算，得出了該棉線能承受的最大拉力。請你根據(jù)該同學(xué)已具有的上述器材，回答下列問題：（1）請在方框內(nèi)畫出實驗方案的示意圖（標出需測量的量）；（2）實驗中需要測量的物理量是：________________________________________；（3）棉線能承受的最大拉力F的表達式是：F＝________________________。參考答案：10.（4分）在國際單位制中，加速度的單位是“米/秒2”，讀作“

”。加速度是描述速度變化

的物理量。參考答案：米每二次方秒，快慢11.已知空氣的擊穿電場強度為2×106V／m，測得某一次閃電，設(shè)閃電的火花路徑為直線，其火花長為1000m，則發(fā)生這次閃電時，放電路徑兩端的電勢差U＝

V，若這次閃電通過的電荷量為30C，則釋放的能量W＝

J．參考答案：12.如圖所示為某交流電隨時間變化的圖象，則該交變電流的有效值為

A。

參考答案：5A13.兩個氘核（）聚變成氦核（）的核反應(yīng)方程為

。已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，氦核質(zhì)量為3.0150u，1u相當(dāng)于931MeV，則上述核反應(yīng)中釋放的核能為

MeV（保留三位有效數(shù)字）。

參考答案：；3.26MeV三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當(dāng)擺的振幅不大時,才能認為擺的振動是___________運動.(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）15.如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大?。?2)細繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強度大小：

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點睛】本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件、庫侖定律和電場強度的定義列式求解．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.利用太陽能電池這個能量轉(zhuǎn)換器件將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)又稱光伏發(fā)電系統(tǒng)．有一臺內(nèi)阻為1Ω的太陽能發(fā)電機，供給一個學(xué)校照明用電，如圖8所示，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4Ω，全校共22個班，每班有“220V40W”燈6盞，若全部電燈正常發(fā)光，則①發(fā)電機輸出功率多大？②發(fā)電機電動勢多大？③輸電效率多少？參考答案：①②③②由得：；其輸入電流：；則；③用戶獲得的實際功率：；則輸電效率考點：遠距離輸電、變壓器的構(gòu)造和原理?！久麕燑c睛】知道升壓變壓器的輸出功率等于線路損耗功率和降壓變壓器的輸入功率之和，發(fā)電機的輸出功率等于升壓變壓器的輸出功率，以及知道升壓變壓器的輸出電壓等于電壓損失與降壓變壓器的輸入電壓之和。17.如圖所示，某村在距村莊較遠的地方建了一座小型水電站，發(fā)電機的輸出功率為9kW，輸出電壓為500V，輸電線電阻為10Ω，允許線路消耗的功率為輸出功率的4%，求：（1）若不用變壓器而由發(fā)電機直接輸送，用戶得到的電壓和功率是多少？（2）用如圖所示電路輸電，若用戶需要220V電壓時，所用升壓、降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為多少？（不計變壓器能量損失）參考答案：解：（1）不用變壓器而直接輸送時，輸電線上的電流I==A=18A

電壓損失△U=IR=18×10V=180V

功率損失△P=I2R=182×10=3240W

用戶得到的電壓和功率分別是U用=U﹣△U=500V﹣180V=320V

P用=P﹣△P=9000W﹣3240W=5760W

（2）由△P=P×4%=I2R代入數(shù)據(jù)得I2=6A，由P=U2I2得U2===1.5×103V

由=得U3=U2﹣I2R=V=1440V所以===答：（1）若不用變壓器而由發(fā)電機直接輸送，用戶得到的電壓為320V，功率是5760W．（2）用如圖所示電路輸電，若用戶需要220V電壓時，所用升壓、降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比分別為和．【考點】遠距離輸電．【分析】（1）根據(jù)輸電電壓和輸送功率求出輸送的電流，根據(jù)電壓損失和功率損失求出用戶得出的電壓和功率（2）根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而得出升壓變壓器的輸出電壓，結(jié)合輸入電壓和輸出電壓得出升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比．根據(jù)輸電線上的電壓損失得出降壓變壓器的輸入的電壓，結(jié)合降壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓得出原副線圈的匝數(shù)之比．18.如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為，金屬棒ab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m。導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度大小為B。金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦，不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g。現(xiàn)在閉合開關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放。（1）判斷金屬棒ab中電流的方向；（2）若電阻箱R2接入電路的阻值為0，當(dāng)金屬棒下降高度為h時，速度為v，求此過程中定值電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）當(dāng)B=0.40T，L=0.50m，37°時，金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關(guān)系，如圖2所示。取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求定值電阻R1的阻值和金屬棒的質(zhì)量m。參考答案：（1）由右手定則，金屬棒ab中的電流方向為b到a

【2分】（2）由能量守恒，金屬棒