四川省广元市苍溪县鸳溪镇中学2022年度高二物理上学期期末试卷含解析

四川省广元市苍溪县鸳溪镇中学2022年度高二物理上学期期末试卷含解析一、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.如图，动物园的水平地而上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是A.F1=F2 B.F-1>(M+m)g，F2<(M+m)gC.F1+F2=2(M+m)g D.F1-F2=2(M+m)g参考答案：BC2.下列物理常数正确的是A．元电荷

B．光在真空中的传播速度

C．元电荷

D．静电力常量

参考答案：A3.一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是()A．速度

B．加速度

C．速率

D．动能参考答案：4.如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现负、正电荷，则(

)

A.枕形导体a端电势小于b端电势

B.闭合S1，有电子从枕形导体流向地

C.闭合S1，有电子从地流向枕形导体

D.闭合S2，有正电荷从枕形导体流向地参考答案：C5.如图所示，物体A、B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，正确的是（

）A．A与B间

没有摩擦力

B．B受到斜面的滑动摩擦力为mBgsinθC．斜面受到B的滑动摩擦力，方向沿斜面向下

D．B与斜面的动摩擦因数μ=tan

θ参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，是研究平行板电容器电容的实验装置，其中极板A接地，极板B与静电计相接，静电计外壳也接地。在实验中，若将A极板稍向左移动一些，增大电容器两极板间的距离，电容器所带的电量可视为不变，这时可观察到静电计金属箔张角会_________；两极板间的距离增大后，两极板间的电场强度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：变大、不变7.电荷守恒定律：电荷既不能

，也不能

，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部分，在转移的过程中，电荷的总量

．参考答案：被创造

，被消灭

，保持不变8.的面积有

（填“增大”或“缩小”）的趋势。参考答案：9.试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子（﹣e）受匀强电场作用而加速．而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常数）．（1）电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为

．A.

B.

C.

D.（2）设自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是

．（3）该导体电阻的大小为

（用k、l、n、s、e表示）．参考答案：解：（1）据题意由平衡条件可知：kv=eE，其中电场强度为：E=，因此解得：v=．（2）据电流微观表达式为：I=neSv，可得I=，（3）由欧姆定律可知：R===故答案为：（1）；（2）；（3）【考点】伏安法测电阻；欧姆定律．【分析】（1）当电子匀速运动时，受力平衡，电场力和电子受到的阻力的大小相等，根据平衡的条件即可求得电子运动的速度的大小．（2）由电流的微观表达式可求得电流；（3）由欧姆定律及（1）中求得的速度表达式可求得电阻的表达式．10.质量为m1=2kg的带正电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2=3kg，在它们相距到最近时，总的动能为_________________J，A球具有的电势能为________________J。参考答案：0

100

11.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的分界线，磁场范围足够大；一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与分界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则此时圆环的电功率为___________。参考答案：4B2a2v2∕R12.振动物体的固有频率为f’,作用在该物体上的驱动力的频率为f，则该物体做受迫振动的频率是___________，发生共振的条件是__________。参考答案：f

f’=f13.如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S、

两极间，射线管的阴极A接在直流高压电源的_____________填(正或负)极，此时，荧光屏上的电子束运动径迹________________偏转。（填“向上”、“向下”“不”）。参考答案：负，向下

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：⑴ab棒产生的感应电动势的大小；⑵ab棒所受的安培力；⑶ab棒的加速度。参考答案：17.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C．B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短，求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中：（1）A压缩弹簧到A与B具有的相同速度；（2）整个系统损失的机械能．（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能．参考答案：解：（1）A、B组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒得，mv0=2mv1，则A与B具有的相同速度，（2）设碰撞后瞬间B与C的速度为v2，向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1=2mv2，解得：v2=，根据能量守恒得，系统损失的机械能=．（3）由于v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此时速度为v3，弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=3mv3，由能量守恒定律得：，解得Ep=．答：（1）A压缩弹簧到A与B具有的相同速度为；（2）整个系统损失的机械能为．（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能为．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出速度．（2）应用能量守恒定律可以求出损失的机械能．（3）系统动量守恒，由动量守恒定律求出速度，然后应用能量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能．18.（17分）如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q。导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g。求：

（1）金属杆达到最大速度时安培力的大小；（2）磁感应强度的大小；（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度。参考答案：解析：（1）设金属杆受安培力为FA，当金属杆达到最大速度时，杆受力平衡

（4分）（2）当杆达到