2021-2022學(xué)年河北省張家口市懷來縣沙城中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河北省張家口市懷來縣沙城中學(xué)高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能EP隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是（）

A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：分子勢能；分子間的相互作用力．專題：壓軸題；內(nèi)能及其變化專題．分析：分子力與分子距離r，分子勢能與分子距離r的關(guān)系圖象很類似，特別注意的是當(dāng)r=r0時，分子力為零，分子勢能最小，同時注意分子力為矢量，分子勢能為標(biāo)量．解答：解：根據(jù)分子力、分子勢能與分子之間距離關(guān)系可知，當(dāng)r=r0時，分子力為零，分子勢能最小，由此可知B正確．故選：B．2.關(guān)于熱力學(xué)現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是A．布朗運(yùn)動就是固體小顆粒的分子的熱運(yùn)動B．用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0105J，同時空氣的內(nèi)能增加了1.5105J，則空氣從外界吸熱0.5105JC．第二類永動機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律D．一定質(zhì)量的氣體，如果保持溫度不變，體積越小，壓強(qiáng)越大參考答案：D3.（單選）如圖4－3－19所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行．當(dāng)電鍵S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動情況是()A．同時向兩側(cè)推開B．同時向螺線管靠攏C．一個被推開，一個被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無法具體判斷D．同時被推開或同時向螺線管靠攏，因電源正負(fù)未知，無法具體判斷參考答案：A4.光滑水平面上有一邊長為l的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速v0進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能不可能為A．0

B．

C．

D．參考答案：B5.一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下．若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動到b的過程中，下列說法不正確的是（

）A.油滴帶負(fù)電

B.電勢能減少C.動能增加

D.重力勢能和電勢能之和增加參考答案：D解：由軌跡圖可知，帶電油滴所受的電場力豎直向上，與電場強(qiáng)度方向相反，所以油滴帶負(fù)電，故A說法正確；從a到b的運(yùn)動過程電場力做正功，動能增加，電勢能減少，故BC說法正確；根據(jù)功能關(guān)系可知，油滴在從a到b的運(yùn)動過程中，只有重力、電場力做功，因此重力勢能、電勢能、動能三者之和保持不變，從a到b的運(yùn)動過程中，重力勢能增加，因此動能和電勢能之和減少。因該過程中合外力向上，合外力做正功，動能增加，因此重力勢能和電勢能之和減小，故D說法錯誤。所以選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，水平放置的平行金屬板間距為，兩板間電勢差為U，水平方向的勻強(qiáng)磁場為。今有一帶電粒子在間豎直平面內(nèi)作半徑為的勻速圓周運(yùn)動，則帶電粒子轉(zhuǎn)動方向?yàn)?/p>

時針，速率為

。參考答案：順時針；7.在相距為d的A、B兩板之間有a、b、c三點(diǎn)，a點(diǎn)距A板d，b、c兩點(diǎn)距B板也是d，A板接地，A、B間電壓為U，如圖所示，則b點(diǎn)的電勢為，+q從a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，電場力做功為，﹣q在a點(diǎn)具有的電勢能為．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在混合場中的運(yùn)動．專題：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題．分析：根據(jù)電勢差和兩極板間的距離求出勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大??；根據(jù)電勢差等于電勢之差求出各點(diǎn)的電勢．并根據(jù)W=qU，及EP=qφ，即可求解．解答：解：兩板間的場強(qiáng)E=A板接地，即φA=0V，那么φb﹣φA=，解得：φb=．同理，c點(diǎn)的電勢為φc=U，a點(diǎn)的電勢為φa=U；由題意可知，Uac=φa﹣φc=U﹣U=﹣U；+q從a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，電場力做功為W=qUac=，根據(jù)EPa=﹣qφa=．故答案為：，，．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式E=，知道d是沿電場線方向上的距離，并掌握公式W=qU，及EP=q?的應(yīng)用．8.一靈敏電流計(jì)（電流表），當(dāng)電流從它的正接線柱流人時，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn).現(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián)，試就如圖中各圖指出:(1)圖(a)中靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?/p>

_______.(填“偏向正極”或“偏向負(fù)極”)(2)圖(b)中磁鐵下方的極性是

.（填“N極”或“S極”）(3)圖(c)中磁鐵的運(yùn)動方向是___________。（填“向上”或“向下”）

參考答案：（1）偏向正極（2）S極

（3）向上9.（4分）放射性元素的原子核在發(fā)生α衰變或b衰變生成新原子核時，會同時伴隨著___________射線。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)t＝T1T2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比mA:mB＝_________。參考答案：γ，2T2：2T1

10.丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場，即“電生磁”。英國物理學(xué)家法拉第受到“電生磁”的啟發(fā)后，把“磁生電”作為自己研究的方向。法拉第從“電生磁”想到“磁生電”的思維方法是

(填“分析推理”或“聯(lián)想類比”)。參考答案：聯(lián)想類比11.如圖所示，有一未知電阻Rx，為了較準(zhǔn)確地測出其電阻值，某同學(xué)通過以下兩組測量數(shù)據(jù)，判斷電壓表S端是接a點(diǎn)還是接b點(diǎn)。當(dāng)電壓表的S端接a點(diǎn)時，兩個電表的示數(shù)分別為12V、0.15A；當(dāng)電壓表的S端接b點(diǎn)時，兩個電表的示數(shù)分別為11V、0.2A，那么該電阻的測量值較為準(zhǔn)確的數(shù)值等于

Ω，測量值相對于真實(shí)值的偏差情況是

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：

80Ω、

偏大

12.彈射器豎直向上彈出一個小球，小球上升到的最大高度為h，從彈出點(diǎn)至落回到處的過程中，小球的位移是

，路程是

．參考答案：13.如圖所示，A為帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，B為半徑為r的不帶電的金屬小球，球心到A的距離為R，則球心處的場強(qiáng)為______________，感應(yīng)電荷在球心處的場強(qiáng)為_________________.參考答案：0

，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖所示電路,測繪標(biāo)有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖像.①除了導(dǎo)線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇：電流表：A1(量程100mA，內(nèi)阻約2Ω)、A2(量程0.6A，內(nèi)阻0.3Ω)；電壓表：V1(量程5V，內(nèi)阻約5kΩ)、V2(量程15V，內(nèi)阻約15kΩ)；滑動變阻器：R1（阻值范圍0-10Ω）、R2(阻值范圍0-2kΩ)；電源：E1(電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω)、E2(電動勢為4V,內(nèi)阻約為0.04Ω).為了調(diào)節(jié)方便,測量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_______,電壓表______,滑動變阻器__________,電源_________.（填器材的符號)參考答案：15.某同學(xué)為了研究小燈泡在不同狀態(tài)下的電阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用多用電表的歐姆擋測量小燈泡的電阻，當(dāng)選用“×10”擋測量時發(fā)現(xiàn)偏角過大，此時應(yīng)選用

擋（填寫“×1”或“×100”），然后需將紅、黑表筆

，進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量，測量完成后，將選擇開關(guān)撥向

位置。（2）該同學(xué)用內(nèi)阻約為幾十歐的電流表，內(nèi)阻約為幾千歐的電壓表等儀器，測定在不同工作狀態(tài)下小燈泡的電阻，請畫出測量電路的原理圖。參考答案：（1）×1，短接，OFF（或交流電壓最高檔）（6分）（2）（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．（1）說明在0~0.04s內(nèi)哪些時刻線圈處在垂直于中性面處；（2）該交流電的頻率和電壓的有效值；（3）該交流電的電壓瞬時值的表達(dá)式．參考答案：（1）0.01s，0.03s；（2）f=25Hz，V；（3）（V）17.如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直斜面向上．將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為m的相同金屬桿如圖放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距l(xiāng)．靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌向下的外力F，使甲金屬桿在運(yùn)動過程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小gsinθ，乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運(yùn)動．（1）甲乙的電阻R各為多少；（2）以剛釋放時t=0，寫出從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系；（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功．參考答案：（1）乙進(jìn)入磁場前，不受安培力（2）乙進(jìn)入磁場時，勻速乙：（3）（4）乙進(jìn)入磁場前

甲、乙發(fā)出相同熱量Q1W安1=2Q1甲：F=F安WF=W安1=2Q1甲出磁場，乙進(jìn)磁場甲：F=0WF’=0乙切割磁感線

甲乙發(fā)出相同熱量Q乙W安2=2Q2乙勻速運(yùn)動

F安2=mgsinθW安2=F安L=mgLsinθ∴WF=2Q1=2（Q-Q2）=2Q-2Q2=2Q-mgLsinθ18.如圖1所示，MN、PQ兩條平行的固定光滑金屬軌道與水平面夾角為θ=30°，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T．金屬桿ab水平放置在軌道上，且與軌道垂直，金屬桿ab接入電路的阻值r=2Ω，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg．已知軌道間距L=2m，取重力加速度g=10m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，則：（1）當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時，求桿ab勻速下滑時的速度大??；（2）若不斷改變電阻箱的阻值R，試在圖2中畫出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的圖象；（3）若變阻箱R=4Ω，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時，ab棒消耗的電功率多大．參考答案：解：（1）設(shè)桿勻速下滑的速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv；由閉合電路的歐姆定律得：I=，桿勻速下滑時滿足：mgsinθ﹣BIL=0，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s；（2）改變R，勻速時根據(jù)平衡條件可得：mgsinθ=BI′L=，代入數(shù)據(jù)解得函數(shù)關(guān)系式為：vm=2+R，vm與電阻箱阻值R的圖象如右圖；（3）由vm=2+R知變阻箱取4Ω時金屬桿最終穩(wěn)定速度為：v=6m/s，金屬桿ab運(yùn)動的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時，桿所產(chǎn)生的電動勢為：E=BLv，ab棒消耗的電功率為：P=I′2r，閉合電路的歐姆定律得：I′=聯(lián)立解得：P=0.5W．答：（1）當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時，求桿ab勻速下滑時的速度大小為2m/s；（2）若不斷改變電阻箱的阻值R，畫出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的圖象見解析；（3