四川省樂(lè)山市岷東中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析

四川省樂(lè)山市岷東中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示是滑道壓力測(cè)試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑道底部B處安裝一個(gè)壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過(guò)B時(shí)，下列表述正確的是A．N等于滑塊重力

B．N小于滑塊重力，且h越大.N越小C．N大于滑塊重力，且h越大、N越大

D．N越大表明h越小參考答案：C2.一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)保持其中的一個(gè)力不變，而把另一個(gè)力首先逐漸減小至零，然后再逐漸恢復(fù)為原來(lái)的大小（方向不變）。在這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．物體的動(dòng)量先增大后減小B．物體的動(dòng)量始終增大C．當(dāng)力減小到零時(shí)，物體的動(dòng)量最大D．當(dāng)兩力再次平衡時(shí)，物體的動(dòng)量為零參考答案：3.我們?cè)谟米杂陕潴w法來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該A．選用秒表來(lái)計(jì)時(shí)B．選用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)C．用交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電D．用直流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電參考答案：BC4.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中（

）

A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的小數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大參考答案：A5.一個(gè)帶+3q和一個(gè)帶-q的大小完全相同的金屬球，相距為r時(shí)作用力為F，若把它們相接觸后再放到相距為r的地方，假設(shè)兩種情況下金屬球上的電荷都是均勻分布的，這時(shí)它們之間的作用力的大小將變?yōu)锳．F

B．F

C．F

D．3F

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.．圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．

（2）如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：

a．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向

偏一下．

b．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向偏一下．（a、b兩空選填“左”或“右”）參考答案：7.如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡的U－I圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率是____________w電源的總功率是--------------______________w參考答案：

4

w

6

w8.（5分）利用油膜法可粗略地測(cè)定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知滴油的總體積為，一滴油形成的油膜面積為，這種油的摩爾質(zhì)量為，密度為，則每個(gè)油分子的直徑＝____________；阿伏加德羅常數(shù)＝_____________。參考答案：

9.將一個(gè)滿偏電流為10mA，內(nèi)阻為100Ω電流表改裝為量程為10V的電壓表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)

Ω。參考答案：900

10.首先從理論上預(yù)見(jiàn)電磁波的存在、第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在以及確立相對(duì)論的科學(xué)家分別

。參考答案：11.正方形閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈電阻不能忽略。用力將線框分別以速度、勻速拉出磁場(chǎng)，且，在這兩個(gè)過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量=

，線框中產(chǎn)生的焦耳熱=

，線框所受安培力大小

。參考答案：=1：1

，=

，。12.作用在導(dǎo)電液體上的安培力能起到推動(dòng)液體流動(dòng)的作用，這樣的裝置稱為電磁泵，它在醫(yī)學(xué)技術(shù)上有多種應(yīng)用，血液含有離子，在人工心肺機(jī)里的電磁泵就可作為輸送血液的動(dòng)力。

某電磁泵及尺寸如圖所示，矩形截面的水平管道上下表面是導(dǎo)體，它與磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，并有長(zhǎng)為l的部分在磁場(chǎng)中，當(dāng)管內(nèi)充滿血液并通以橫穿管子的電流時(shí)血液便能向前流動(dòng)。為使血液在管內(nèi)不流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生向前壓強(qiáng)P，電流強(qiáng)度應(yīng)調(diào)節(jié)為

。由于血液的特殊性，在電流方向上單位截面承受的電流強(qiáng)度不能超過(guò)I/，若其他條件不變，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度l至少為

。參考答案：13.長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于_________，方向?yàn)開(kāi)________。參考答案：，沿pq連線且指向+q．水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小與一帶電量為Q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，則有：由于該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以方向與一帶電量為Q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，即沿pq連線且指向+q。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫(kù)侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫(kù)侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．15.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測(cè)量它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過(guò)大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫(xiě)單位，沒(méi)分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（25分）如圖所示，兩根位于同一水平面內(nèi)的平行的直長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌，處于恒定磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．一質(zhì)量為m的均勻?qū)w細(xì)桿，放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)桿與導(dǎo)軌的電阻均可忽略不計(jì)．導(dǎo)軌的左端與一根阻值為R0的電阻絲相連，電阻絲置于一絕熱容器中，電阻絲的熱容量不計(jì)．容器與一水平放置的開(kāi)口細(xì)管相通，細(xì)管內(nèi)有一截面為S的小液柱（質(zhì)量不計(jì)），液柱將1mol氣體（可視為理想氣體）封閉在容器中．已知溫度升高1K時(shí)，該氣體的內(nèi)能的增加量為（R為普適氣體常量），大氣壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)令細(xì)桿沿導(dǎo)軌方向以初速v0向右運(yùn)動(dòng)，試求達(dá)到平衡時(shí)細(xì)管中液柱的位移。參考答案：解析：導(dǎo)體細(xì)桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感應(yīng)線，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流，細(xì)桿將受到安培力的作用，安培力的方向與細(xì)桿的運(yùn)動(dòng)方向相反，使細(xì)桿減速，隨著速度的減小，感應(yīng)電流和安培力也減小，最后桿將停止運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流消失．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻絲上產(chǎn)生的焦耳熱，全部被容器中的氣體吸收．根據(jù)能量守恒定律可知，桿從v0減速至停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻絲上的焦耳熱Q應(yīng)等于桿的初動(dòng)能，即

(1)容器中的氣體吸收此熱量后，設(shè)其溫度升高DT，則內(nèi)能的增加量為

(2)在溫度升高DT的同時(shí)，氣體體積膨脹，推動(dòng)液柱克服大氣壓力做功．設(shè)液柱的位移為，則氣體對(duì)外做功

(3)就是氣體體積的膨脹量

(4)由理想氣體狀態(tài)方程，注意到氣體的壓強(qiáng)始終等于大氣壓，故有

(5)由熱力學(xué)第一定律

(6)由以上各式可解得

(7)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題25分．（1）式6分，（2）式4分，（3）、（4）、（5）式各2分，（6）式5分，（7）式4分。17.（20分）如圖所示，接地的空心導(dǎo)體球殼內(nèi)半徑為R，在空腔內(nèi)一直徑上的P1和P2處，放置電量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷，q1＝q2＝q，兩點(diǎn)電荷到球心的距離均為a．由靜電感應(yīng)與靜電屏蔽可知：導(dǎo)體空腔內(nèi)表面將出現(xiàn)感應(yīng)電荷分布，感應(yīng)電荷電量等于－2q．空腔內(nèi)部的電場(chǎng)是由q1、q2和兩者在空腔內(nèi)表面上的感應(yīng)電荷共同產(chǎn)生的．由于我們尚不知道這些感應(yīng)電荷是怎樣分布的，所以很難用場(chǎng)強(qiáng)疊加原理直接求得腔內(nèi)的電勢(shì)或場(chǎng)強(qiáng)．但理論上可以證明，感應(yīng)電荷對(duì)腔內(nèi)電場(chǎng)的貢獻(xiàn)，可用假想的位于腔外的（等效）點(diǎn)電荷來(lái)代替（在本題中假想(等效)點(diǎn)電荷應(yīng)為兩個(gè)），只要假想的（等效）點(diǎn)電荷的位置和電量能滿足這樣的條件，即：設(shè)想將整個(gè)導(dǎo)體殼去掉，由q1在原空腔內(nèi)表面的感應(yīng)電荷的假想（等效）點(diǎn)電荷與q1共同產(chǎn)生的電場(chǎng)在原空腔內(nèi)表面所在位置處各點(diǎn)的電勢(shì)皆為0；由q2在原空腔內(nèi)表面的感應(yīng)電荷的假想（等效）點(diǎn)電荷與q2共同產(chǎn)生的電場(chǎng)在原空腔內(nèi)表面所在位置處各點(diǎn)的電勢(shì)皆為0．這樣確定的假想電荷叫做感應(yīng)電荷的等效電荷，而且這樣確定的等效電荷是唯一的．等效電荷取代感應(yīng)電荷后，可用等效電荷、和q1、q2來(lái)計(jì)算原來(lái)導(dǎo)體存在時(shí)空腔內(nèi)部任意點(diǎn)的電勢(shì)或場(chǎng)強(qiáng)。1．試根據(jù)上述條件，確定假想等效電荷、的位置及電量．2．求空腔內(nèi)部任意點(diǎn)A的電勢(shì)UA．已知A點(diǎn)到球心O的距離為r，與的夾角為q。參考答案：解析：1．解法Ⅰ：如圖1所示，S為原空腔內(nèi)表面所在位置，的位置應(yīng)位于的延長(zhǎng)線上的某點(diǎn)B1處，的位置應(yīng)位于的延長(zhǎng)線上的某點(diǎn)B2處．設(shè)A1為S面上的任意一點(diǎn)，根據(jù)題意有

(1)

(2)怎樣才能使(1)式成立呢？下面分析圖1中與的關(guān)系．若等效電荷的位置B1使下式成立，即

(3)即

(4)則

有

(5)由(1)式和(5)式便可求得等效電荷

(6)由(3)式知，等效電荷的位置B1到原球殼中心位置O的距離

(7)同理，B2的位置應(yīng)使，用類似的方法可求得等效電荷

(8)等效電荷的位置B2到原球殼中心O位置的距離

(9)解法Ⅱ：在圖1中，設(shè)，，．根據(jù)題意，和兩者在A1點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)和為零．有

（1＇）式中

（2＇）

（3＇）由（1＇）、（2＇）、（3＇）式得

（4＇）（4＇）式是以為變量的一次多項(xiàng)式，要使（4＇）式對(duì)任意均成立，等號(hào)兩邊的相應(yīng)系數(shù)應(yīng)相等，即

（5＇）

（6＇）由（5＇）、（6＇）式得

（7＇）解得

（8＇）由于等效電荷位于空腔外部，由（8＇）式求得

（9＇）由（6＇）、（9＇）式有

（10＇）考慮到（1＇）式，有

（11＇）同理可求得

（12＇）

（13＇）

2．A點(diǎn)的位置如圖2所示．A的電勢(shì)由q1、、q2、共同產(chǎn)生，即

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