山西省陽泉市辛興鄉(xiāng)辛興中學2021-2022學年高二物理上學期期末試卷含解析

山西省陽泉市辛興鄉(xiāng)辛興中學2021-2022學年高二物理上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.在勻速圓周運動中，線速度A．大小不變

B．大小不斷改變

C．方向不變

D．方向不斷改變參考答案：AD2.（單選）如右圖所示，用長為L的細線拴一個質(zhì)量為M的小球，使小球在水

平面內(nèi)做勻速圓周運動，細線與豎直方向間的夾角為θ，關(guān)于小球的受力情況，下列說法錯誤的是（

）A．向心力等于線的拉力B．向心力等于線的拉力和小球所受重力的合力C．向心力等于細線對小球拉力的水平分量D，向心力的大小等于Mgtanθ參考答案：A3.如圖所示，虛線為勻強電場的等勢面，相鄰等勢面的電勢差相等，一正電荷在等勢面1處由靜止釋放，不計重力，到等勢面3時動能為10J，取等勢面2為零電勢位置，則（

）

A．等勢面1的電勢為負值

B．該勻強電場的方向水平向左C．等勢面3的電勢為負值

D．正電荷到等勢面2時的動能為5J參考答案：CD4.由甲地向乙地輸電，輸送的電功率一定，輸電線的材料一定，設(shè)輸電電壓為U，輸電線橫截面積為S，輸電線因發(fā)熱損失的電功率為P，那么A.若U一定，則P與S成反比

B.若U一定，則P與S平方成反比C.若S一定，則P與U平方成反比

D.若S一定，則P與U成反比參考答案：AC5.南極考察隊員在地球南極附近水平面上駕駛一輛冰車向前行進時，由于地磁場的作用，冰車兩端會有電勢差。設(shè)駕駛員左方電勢為φ1，右方電勢為φ2，則A．向著南極行進時，φ1比φ2高B．背著南極行進時，φ1比φ2低C．在水平冰面上轉(zhuǎn)圈時，φ1比φ2高D．無論怎樣在水平面上行進，φ1總是比φ2低參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一列橫波在某一時刻的波形圖，波沿x軸正向傳播．(1)該時刻A質(zhì)點運動的方向是向________，C點的運動方向是向________。(2)再經(jīng)過，質(zhì)點A通過的路程是________cm，質(zhì)點C的位移是________cm.參考答案：．(1)上下下(2)40(1)由于波沿x軸正方向傳播，所以A點在“下坡區(qū)”，向上運動；C點、D點均在“上坡區(qū)”，C、D兩點都向下運動；(2)再經(jīng)過，A又回到平衡位置，所以A通過的路程為4cm；C點也回到平衡位置，其位移為0.思路分析：已知波的傳播方向，根據(jù)走坡法判斷出質(zhì)點的振動，再經(jīng)過，A又回到平衡位置，所以A通過的路程為2A，C點也回到平衡位置，其位移為0.試題點評：本題考查了波傳播過程中質(zhì)點的振動，以及路程和位移的求解，弄清楚過程是關(guān)鍵7.如圖所示，地面上有一高h=3.75m的平臺，平臺下有一傾角可調(diào)的擋板，擋板的一端與平臺邊緣A點的正下方B點重合。將一個可視為質(zhì)點的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落過程中所受空氣阻力忽略不計。適當調(diào)節(jié)擋板的傾角θ，小球會剛好垂直撞在擋板上，則小球運動時間t=_____s，擋板傾角θ=_____。(g取10m／s2)參考答案：0.5

45°8.如圖所示，一匝數(shù)為100匝正方形線圈放在一勻強磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里。此時穿過線圈平面的磁通量為0.4wb，現(xiàn)將線圈平面繞OO'軸轉(zhuǎn)過90o，此時穿過線圈平面的磁通量為______wb，若此過程歷時2s，則這段時間內(nèi)線圈中平均感應(yīng)電動勢的大小為_______V。參考答案：0

209.如圖所示，圓弧軌道與水平面平滑連接，軌道與水平面均光滑，質(zhì)量為m的物塊B與輕質(zhì)彈簧拴接靜止在水平面上，彈簧右端固定，質(zhì)量為3m的物塊A從圓弧軌道上距離水平面高h處由靜止釋放，與B碰撞后推著B一起運動但與B不粘連．求：Ⅰ．彈簧的最大彈性勢能；Ⅱ．A與B第一次分離后，物塊A沿圓弧面上升的最大高度．參考答案：解：Ⅰ．A下滑與B碰前，根據(jù)機械能守恒得：3mgh=×3mA與B碰撞，根據(jù)動量守恒得：3mv1=4mv2彈簧最短時彈性勢能最大，系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，據(jù)功能關(guān)系可得：Epmax=×4m解得：Epmax=mghⅡ．據(jù)題意，A．B分離時A的速度大小為v2A與B分離后沿圓弧面上升到最高點的過程中，根據(jù)機械能守恒得：3mgh′=×3m解得：h′=h答：Ⅰ．彈簧的最大彈性勢能是mgh；Ⅱ．A與B第一次分離后，物塊A沿圓弧面上升的最大高度是h．10.在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率為ν0，該金屬的逸出功為

。若用頻率為ν（ν＞ν0）的單色光做該實驗，則其遏止電壓為

。（已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為、和）參考答案：hν0

11.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)nl＝1100，接在電壓220V的交流電源上．當它對11只并聯(lián)的“36V，60w”燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光．由此可知該變壓器副線圈的匝數(shù)n2＝______，通過原線圈的電流I1＝______

A．參考答案：180

3(每空2分)12.（4分）地球同步衛(wèi)星定點在______上空，同步衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)的周期是____h。參考答案：赤道，2413.修理汽車使用的移動電燈的電壓不能超過36V，現(xiàn)有一個工人使用的燈泡標有“36V100W”字樣，通過一個次級線圈匝數(shù)為198匝的變壓器把220V照明用電降壓后給它供電．變壓器的初級線圈的匝數(shù)是1210，初級線圈中的電流是A．參考答案：解：因，可得

又

求得故答案為：1210，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵

使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮

在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩

擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：A．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；B．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平；C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上；D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；E．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2．本實驗中還應(yīng)測量的物理量是

，利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是

．參考答案：_B的右端至D板的距離L2____，_m1L1/t1=m2L2/t2___15.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵

使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮

在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩

擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：A．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；B．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平；C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上；D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；E．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2．本實驗中還應(yīng)測量的物理量是

，利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是

．參考答案：_B的右端至D板的距離L2____，_m1L1/t1=m2L2/t2___四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（9分）如圖甲所示是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，便有電流通過電珠。當線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），求：

（1）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大??；（2）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；（3）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大??；（4）該發(fā)電機的輸出功率P（摩擦等損耗不計）。參考答案：解析：（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運動都是勻速直線運動，其速度為v＝m/s＝0.8m/s

（1分）線圈做切割磁感線E＝2nprBv＝2′20′3.14′0.1′0.2′0.8V＝2V

（2分）（2）感應(yīng)電流I＝A＝0.2A

（1分）電流圖像（1分）（3）由于線圈每次運動都是勻速直線運動，所以每次運動過程中推力必須等于安培力。F推＝F安＝nILB＝2nIprB＝2′20′0.2′3.14′0.1′0.2N＝0.5N

（2分）（4）發(fā)電機的輸出功率即燈的電功率．P＝I2R2＝0.22′8W＝0.32W

（2分）17.(14分)(1)如圖甲所示，三棱鏡的橫截面是一直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，已知棱鏡材料的折射率為，底邊BC涂黑，一細束入射光沿平行于底邊BC的方向入射，經(jīng)AB面折射到AC面，則此束光能否從AC面射出？(2)如圖乙，把兩個頂角分別為∠A1=60°和∠A2=30°的棱鏡膠合在一起，DC邊水平放置，兩個棱鏡材料的折射率與入射光的波長之間的關(guān)系為：

，

=1.1,=1×105nm2

,

=1.3,

=5×104nm2①發(fā)現(xiàn)波長0的光線從任何方向入射，經(jīng)過AC面時不發(fā)生偏折，求此波長0，并求棱鏡ACD和棱鏡ACB對此光束的折射率n1和n2；②在圖乙中波長為0和波長為400nm紫光沿圖示相同方向射向AD邊，設(shè)二種波長不同的光線都從BC面出射，其中波長0的光線從BC面出射后與DC平行，在圖乙中定性畫出二種色光的光路。(忽略一切反射)

參考答案：解析：(1)（6分）光線射向AB面的入射角i＝60°，由折射定律有，解得r=30°（3分）光線射向CD面的入射角θ＝90°-r=60°設(shè)該棱鏡的臨界角為Ｃ，則因θ＞C,故發(fā)生全反射，所以光線不能從AC面射出。（3分）(2)①（5分）光線在介質(zhì)分界面不發(fā)生折射的條件是分界面兩側(cè)的折射率相等，所以

，

=500nm（3分），

n1=n1=1.5（2分）②（3分）∵n1（紫）＞n2（紫）∴對紫光而言在AC面上是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，故折射角大于入射角，如圖。18.如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板長L=5．Ocm，兩板間距d=1．Ocm，兩板

間電壓U=91V，且下板帶正電。一個電子沿水平方向以速度v0=2．0×107m／s從兩板正中央射入，已知電子電荷量q=1．6×10-19C，質(zhì)量m=9．1×10-31kg。求：

(1)電子離開金屬板時的側(cè)向位移y的