山西省阳泉市南坳镇职业中学2022年高二物理下学期期末试题含解析

1、山西省阳泉市南坳镇职业中学2022年高二物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中，绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，电阻两端分别接盘心O和盘边缘，圆盘电阻不计，则通过电阻R的电流强度的大小和方向是( )参考答案：A2. 质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2在碰撞过程中，钢球受到的冲量的方向和大小为A向下，m（v1v2） B向下，m（v1v2）C向上，m（v1v2） D向上，m（v1v2）参考答案：D3. （单选）利用超导材料

2、零电阻的性质，可实现无损耗输电现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 ，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为A1 kW B1.6103 kW C1.6 kW D10 kW参考答案：A当输电导线总电阻为0.4时，由得，输电线上损失的功率。故选A。4. （单选）在电磁感应现象中，下列说法正确的是 ( )A导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路

3、中一定会产生感应电流参考答案：D5. 关于物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是A先有作用力后有反作用力B作用力和反作用力也可能作用在同一物体上C作用力和反作用力方向可能相同D作用力和反作用力一定大小相等、方向相反参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在真空中有两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2108C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_ _N，在两者连线的中点处，电场强度大小为_N/C。参考答案： 9105 ， 3.6104 7. 右表为某品牌微波炉的部分技术参数，根据相关数据可知该微波炉所用微波的波长为（保留两位小数）。若微波炉工作电流为额定电

4、流，加热食品，消耗的电能为。（注：）参考答案：8. 如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为Q和2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2rL）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_ 方向沿AB连线指向 （填“A”或“B”）(静电力常量为K) 参考答案：9. 有面积为0.02m2的单匝矩形线圈，垂直于磁感应强度为0.4T的匀强磁场放置，若它以某条边为轴转过90，用时间0.01s，则在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量为 ；线圈内的平均感应电动势为 。参考答案：10. 如图所示，一弹簧振子沿光滑水平杆在BC间做简谐运动，O为平衡位置，振幅A=6

5、cm。从振子经过图中B点时开始计时，经时间0.1s第一次到达O点，则振子的振动周期 s；取向右方向为正方向，振子振动方程的表达式x cm。 参考答案：0.4 或从振子经过图中B点时开始计时，经时间0.1s第一次到达O点，则周期为；从负向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：11. 如图所示，质量为的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为足球从1位置到2位置重力势能 (填“增加”或“减少”)，若以地面为参考平面，那么足球在2位置的重力势能为 参考答案：12. 电荷守恒定律：电荷既不能被 ，也不能被 ，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一

6、部分，在转移的过程中，电荷的总量 。参考答案：创造 消灭 不变 13. （8分）如图所示，河道宽L100 m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u0.2x m/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10 m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为s，AB直线距离为m。 参考答案：10，50三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊

7、接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15. 关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ）A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分1

8、6. （6分）如图所示，质量为0.01kg的子弹以400m/s的水平速度射中一静止在光滑水平面上质量为0.19kg的木块，子弹进入木块6cm深度而相对于木块静止求：（1）子弹的最终速度；（2）在此过程中，系统因摩擦而产生的热量参考答案：(1)20m/s (2)760J解（1）以子弹与木块组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 代入数据解得：v=20m/s （2）由能量守恒定律可得： 代入数据解得：Q=760J 17. （25分）如图所示，一薄壁导体球壳（以下简称为球壳）的球心在点球壳通过一细导线与端电压的电池的正极相连，电池负极接地在球壳外点有一电量

9、为的点电荷，点有一电量为的点电荷。之间的距离，之间的距离现设想球壳的半径从开始缓慢地增大到50，问：在此过程中的不同阶段，大地流向球壳的电量各是多少？己知静电力恒量假设点电荷能穿过球壳壁进入导体球壳内而不与导体壁接触。参考答案：解析：分以下几个阶段讨论： 1由于球壳外空间点电荷、的存在，球壳外壁的电荷分布不均匀，用表示面电荷密度设球壳半径时球壳外壁带的电量为，因为电荷、与球壳外壁的电量在球壳内产生的合场强为零，球壳内为电势等于的等势区，在导体表面上的面元所带的电量为，它在球壳的球心处产生的电势为，球壳外壁所有电荷在球心产生的电势为 （1）点电荷、在球壳的球心处产生的电势分别为与，因球心处的电势

10、等于球壳的电势，按电势叠加原理，即有 （2）代入数值后可解得球壳外壁的电量为因球壳内壁无电荷，所以球壳的电量等于球壳外壁的电量，即 （3）2当球壳半径趋于时（点电荷仍在球壳外），设球壳外壁的电量变为，球壳外的电荷、与球壳外壁的电量在壳内产生的合场强仍为零，因球壳内仍无电荷，球壳内仍保持电势值为的等势区，则有 （4）解得球壳外壁的电量因为此时球壳内壁电量仍为零，所以球壳的电量就等于球壳外壁的电量，即 （5）在到趋于的过程中，大地流向球壳的电量为 （6）3当点电荷穿过球壳，刚进入球壳内（导体半径仍为），点电荷在球壳内壁感应出电量，因球壳的静电屏蔽，球壳内电荷与球壳内壁电荷在球壳外产生的合电场为零，

11、表明球壳外电场仅由球壳外电荷与球壳外壁的电荷所决定由于球壳的静电屏蔽，球壳外电荷与球壳外壁的电荷在球壳内产生的合电场为零，表明对电荷与产生的合电场而言，球壳内空间是电势值为的等势区与在球心处产生的电势等于球壳的电势，即 （7）解得球壳外壁电量 （8）球壳外壁和内壁带的总电量应为 （9）在这过程中，大地流向球壳的电量为 （10）这个结果表明：电荷由球壳外极近处的位置进入壳内，只是将它在球壳外壁感应的电荷转至球壳内壁，整个球壳与大地没有电荷交换 4当球壳半径趋于时（点电荷仍在球壳外），令表示此时球壳外壁的电量，类似前面第3阶段中的分析，可得 （11）由此得球壳的电量等于球壳内外壁电量的和，即 （1

12、2）大地流向球壳的电量为 （13）5当点电荷穿过球壳，刚进入球壳内时（球壳半径仍为），球壳内壁的感应电荷变为（），由于球壳的静电屏蔽，类似前面的分析可知，球壳外电场仅由球壳外壁的电量决定，即 （14）可得球壳的总电量是 （15）在这个过程中，大地流向球壳的电量是 （16）6当球壳的半径由增至时，令表示此时球壳外壁的电量，有 （17）可得球壳的总电量为 （18）大地流向球壳的电量为（19）18. 2008年9月25日中国“神舟七号”宇宙飞船顺利升空，9月27日，中国宇航员首次实现太空出舱下一步我国将于2015年发射空间站，设该空间站体积很大，宇航员可以在里面进行多项体育活动，一宇航员在站内玩垒球(万有引力可以忽略不计)，如图所示，上半侧为匀强电场，下半侧为匀强磁场，中间为分界面，电场与分界