河北省衡水市深縣貢家臺(tái)鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省衡水市深縣貢家臺(tái)鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(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.下列四個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)圖象中，表示物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)的是A．甲圖和丙圖

B．甲圖和丁圖

C．乙圖和丙圖

D．乙圖和丁圖參考答案：B2.用電高峰期，電燈往往會(huì)變暗，其原理可簡化為如下物理問題．如圖所示，理想變壓器副線圈上，通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為r，原線圈輸入有效值恒定的交流電壓，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，以下說法正確的是（）A．原線圈中電流減小 B．r兩端的電壓增大C．原線圈輸入功率不變 D．副線圈輸出電壓減小參考答案：B【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】開關(guān)S閉合后改變了副線圈的電流和功率，根據(jù)變壓器原副線圈電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系即可求解【解答】解：A、開關(guān)S閉合，用戶端阻值變小，用戶端干路電流增大，則原線圈中電流變大，原線圈輸入功率變大，選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤；B、用戶端干路電流增大則輸電線r上電壓損失變大，選項(xiàng)B正確；D、由于原線圈輸入電壓及匝數(shù)比不變，故副線圈輸出電壓不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選：B3.如圖所示電路中，定值電阻R2=r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R1且R1＞R2+r（r為電源內(nèi)阻），在滑動(dòng)變阻器的滑臂P由左端a向右滑動(dòng)的過程中，以下說法正確的是：A．電源的輸出功率變大B．R2消耗的功率先變大后變小C．滑動(dòng)變阻器消耗的功率先變大后變小D．滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化量小于R2兩端的電壓變化量。參考答案：AC4.如圖所示，兩根通電直導(dǎo)線P、Q互相平行，對(duì)稱分布在x軸上O點(diǎn)兩側(cè)，兩根導(dǎo)線通入大小相等，方向垂直紙面向里的電流，在y軸正方向上有一點(diǎn)R，則R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是（

）A.y軸負(fù)方向B.y軸正方向C.x軸正方向D.x軸負(fù)方向參考答案：C5.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的是

A．在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零

B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2C．交流電a的有效值為VD．交流電b的最大值為8V參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，克服電場力做了1.2×10-5J的功，則電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共

（填增大或減少）了

J。如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為

J和

J，A與B間的電勢差是―――――。三、論述·計(jì)算題(共5小題，共40分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)參考答案：7.如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當(dāng)磁場均勻增加時(shí)，有一帶電粒子靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間，則此粒子帶___電，若線圈的匝數(shù)為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為____(設(shè)線圈的面積為S)．參考答案：8.（4分）從距地面1.8m高處用玩具槍水平射出一個(gè)子彈，子彈射出時(shí)的速度為40m/s，則子彈從射出到落地過程中飛行的水平距離為________m（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）。參考答案：249.如圖所示，電源電動(dòng)勢E＝3V，R1＝14Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)開關(guān)S打在“1”檔時(shí)，電流表的示數(shù)為I1＝0.2A；當(dāng)開關(guān)S打在“2”檔時(shí)，電流表的示數(shù)為I2＝0.3A，則電源內(nèi)電阻r＝______Ω，電阻R2＝_______Ω。

參考答案：1

；910.在某次冰壺比賽中，運(yùn)動(dòng)員將一冰壺甲以3m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后冰壺乙以2m/s速度向前滑行，方向與冰壺甲碰前運(yùn)動(dòng)方向相同，則碰后瞬間冰壺甲的速度大小為

，該碰撞是

（選填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。參考答案：1m/s

非彈性碰撞兩冰壺碰撞過程，動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒得：即解得：；得碰后瞬間冰壺甲的速度為：碰撞前動(dòng)能是：，碰撞后的動(dòng)能是：，由此可知，碰撞前后，系統(tǒng)動(dòng)能關(guān)系為，該碰撞為非彈性碰撞11.如圖所示，變壓器的原線圈及各個(gè)副線圈的匝數(shù)比為n1：n2：n3=4：2：1。所連接的三個(gè)燈消耗的電功率相同，則通過每個(gè)燈的電流之比I1：I2：I3=

，每個(gè)燈的電阻之比為R1：R2：R3=

。參考答案：1：1：2，4：4：112.用電阻率是1.7×10-8·m、橫截面積為0.34X10-6m2、長200m的絕緣銅導(dǎo)線繞制一個(gè)線圈，這個(gè)銅線圈的電阻是

。若這個(gè)線圈允許通過的最大電流為4.5A，則這個(gè)線圈兩端允許施加的最大電壓是 V。

參考答案：10

4513.如圖所示，在場強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為+2q和-q，兩個(gè)小球用長為L的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，上面的一段細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力大小等于_____。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.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.4715.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，所以一個(gè)氣體的分子體積為：而設(shè)邊長為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，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd，其邊長為L，總電阻為R，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場的左邊，圖中虛線MN為磁場的左邊界。線框在大小為F的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，其中ab邊保持與MN平行。當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，它恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。在線框進(jìn)入磁場的過程中，（1）線框的ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E為多少？（2）求線框a、b兩點(diǎn)的電勢差。（3）求線框中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）E=BLv05分（2）a、b兩點(diǎn)的電勢差相當(dāng)于電源的外電壓∴7分（3）解法一：由于線圈在恒力F作用下勻速進(jìn)入磁場區(qū)，恒力F所做的功等于線圈中產(chǎn)生的焦耳熱，所以線圈中產(chǎn)生的熱量為Q=W=FL解法二：線圈進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E=BLv0

電路中的總電功率為線圈中產(chǎn)生的熱量聯(lián)解可得：17.如圖所示，K與虛線MN之間是加速電場，虛線MN與PQ之間是勻強(qiáng)電場，虛線PQ與熒光屏之間是勻強(qiáng)磁場，且MN均與熒光屏三者互相平行，電場和磁場的方向如圖所示，圖中A點(diǎn)與O點(diǎn)的連線垂直于熒光屏．一帶正電的粒子初速度為0，經(jīng)加速電場加速后從A點(diǎn)離開，速度方向垂直于偏轉(zhuǎn)電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場，在離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后恰好垂直地打在熒光屏上．已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長，加速電場電壓與偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)關(guān)系為U=，式中的d是偏轉(zhuǎn)電場的寬度，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E和帶電粒子離開加速電場的速度vo關(guān)系符合表達(dá)式若題中只有偏轉(zhuǎn)電場的寬度d為已知量，不計(jì)粒子重力，則：（1）畫出帶電粒子軌跡示意圖；（2）磁場的寬度L為多少？（3）帶電粒子在電場和磁場中垂直于vo方向的偏轉(zhuǎn)距離分別是多少？參考答案：解：（1）粒子先做加速，再做類平拋運(yùn)動(dòng)，最后做圓周運(yùn)動(dòng)，垂直打在板上，軌跡如下圖所示：（2）粒子在加速電場中，由動(dòng)能定理可知：Uq=mv02粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)偏轉(zhuǎn)角為θ，有tanθ=vy=ata=t=U=Ed解得：θ=45°帶電粒子離開電場偏轉(zhuǎn)電場的速度為v0；粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：Bqv=m在磁場中偏轉(zhuǎn)的半徑為R====d由圖可知，磁場寬度L=Rsinθ=d（3）由圖中幾何關(guān)系可知，帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中距離y1=0.5d；在磁場中偏轉(zhuǎn)距離為R﹣Rcosθ=0.414d；【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）粒子在加速電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在偏轉(zhuǎn)電場中中做平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可得帶電粒了的軌跡示意圖；（2）由動(dòng)能定理可求得粒子離開加速電場時(shí)的動(dòng)能；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小及方向，由牛頓第二定律可求出粒子在磁場中的半徑，由幾何關(guān)系可求得磁場的寬度；（3）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離，由幾何關(guān)系可求得在磁場中的偏轉(zhuǎn)距離．18.一個(gè)半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示，AB為直徑，O為圓心，G為AO的中點(diǎn)，一細(xì)光束從G點(diǎn)垂直AB方向射入玻璃磚，射出玻璃磚的方向與原方向的夾角為30°．若細(xì)光束從D點(diǎn)垂直AB方向射入玻璃磚，則細(xì)光束射到圓柱面時(shí)將發(fā)生全反射現(xiàn)象