广东省江门市恩平冯如纪念中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析

广东省江门市恩平冯如纪念中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析一、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.（单选题）有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D．由定义式B＝可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小参考答案：A2.如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是

参考答案：A3.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速度为1m/s，从此时刻开始在滑块运动直线上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图所示.设在第1s、第2s、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是(

)A．

B．C．

D．参考答案：B4.下列关于机械波的说法中，正确的是A.只要有机械振动，就一定有机械波B.产生机械波必须要有振源和传播介质C.波的传播速度即振源的振动速度

D.振动状态完全相同的两个质点之间的距离等于一个波长参考答案：B5.如图所示，在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点O在水平面上自由转动。一颗子弹以垂直于杆的水平速度v0击中静止木杆上的P点，并随木杆一起转动。已知木杆质量为M，长度为L；子弹质量为m，点P到点O的距离为x。忽略木杆与水平面间的摩擦。设子弹击中木杆后绕点O转动的角速度为ω。下面给出ω的四个表达式中只有一个是合理的。根据你的判断，ω的合理表达式应为A．B．C．

D．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光滑的水平面上有两个电量分别为Q1、Q2的带异种电荷的小球，Q1＝4Q2，m2＝4m1问：要保持两小球距离不变，可以使小球做匀速圆周运动；两小球的速度大小之比为

．(只受库仑力作用)参考答案：4：1

7.电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时流过电源的电流为

A，路端的电压为

V．参考答案：1，4【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】已知电源的电动势，内电阻和外电阻，根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流，由欧姆定律求出路端电压．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得

I==

路端的电压为U=IR=1×4V=4V故答案为：1，48.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

9.为了研究变压器的匝数比和匝数，可以先把原线圈接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压为10V，则可知原、副线圈的匝数比

；然后再将副线圈按原绕向再增加10匝，原线圈仍接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压变为15V，则原线圈的匝数为

圈。参考答案：10.下图是用电火花计时器打下的一条纸带，问：(1)电火花计时器使用________电源(填“直流”或“交流”)，工作电压________V.(2)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，下图中A、B、C、D四个计数点中，任意相邻的两点间还有四个打点未标出，其中OA＝8.01cm，AB＝6.48cm，BC＝8.96cm，CD＝11.42cm，利用给出的数据可求出小车下滑的加速度a＝________m/s2.打点计时器打A点时小车的速度vA＝________m/s（结果保留三位有效数字）参考答案：交流

220V

2.47

0.52511.如图所示，已知A、B两带电小球相距3cm，QA＝1.0×10－10C，两球均用细绝缘线悬挂在水平方向匀强电场中保持静止，悬线呈竖直方向，则匀强电场的电场强度大小为________N/C，方向________．参考答案：1000

，

向左

12.一灵敏电流计，满刻度电流为Ig=500μA，表头电阻Rg=200Ω，若将改装成量程为1.0V的电压表，应再

一个

Ω的电阻。参考答案：13.如图所示，一匝数为100匝正方形线圈放在一匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。此时穿过线圈平面的磁通量为0.4wb，现将线圈平面绕OO'轴转过90o，此时穿过线圈平面的磁通量为______wb，若此过程历时2s，则这段时间内线圈中平均感应电动势的大小为_______V。参考答案：0

20三、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.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，圆形匀强磁场半径R=4cm，磁感应强度B2=10﹣2T，方向垂直纸面向外，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距为d=2cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．=2cm，两金属板通过导线与宽度为L1=0.5m的金属导轨相连，导轨处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B1=1T．有一长为L2=1m的导体棒放在导轨上，导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直．现对导体棒施一力F，使导体棒以v1=8m/s匀速向右运动．有一比荷=5×107C/kg的粒子（不计重力）从M板处由静止释放，经过小孔S，沿SA进入圆形磁场，求：（1）导体棒两端的电压；（2）M、N之间场强的大小和方向；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间（计算时取π=3）．参考答案：解：（1）导体棒两端的电压为：U1=E2=B2L2v1=1×1×8V=8V．（2）M、N之间的电压为：U2=E2=B2L1v1=1×0.5×8V=4V．M、N之间的场强大小E===200V/m，方向竖直向下．（3）粒子在MN间加速运动的过程，有：a==5×107×200=1×1010m/s2；由d=a得：t1==s=2×10﹣6s，粒子离开电场时的速度为：v=at1=1×1010×2×10﹣6=2×104m/s，粒子在SA段运动的时间为：t2===1×10﹣6s，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．有：qvB1=m，解得：r==m=0.04m=4cm，则知得：r=d设粒子在磁场轨迹对应的圆心角为θ，则由几何知识得：θ=90°则粒子在磁场中运动的时间为：t3=T=?=×s=3×10﹣6s，故粒子在离开磁场前运动的总时间t=t1+t2+t3=（2+1+3）×10﹣6s=6×10﹣6s．答：（1）导体棒两端的电压是8V；（2）M、N之间的电场强度的大小200V/m，方向竖直向下；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间是6×10﹣6s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）根据公式E=BLv求出导体棒两端的电压；（2）结合上题的结果求出M、N之间的电压，根据匀强电场的电场强度公式E=，求出M、N之间场强的大小和方向；（3）带电粒子在电场中加速，再在磁场中偏转，根据牛顿第二定律和运动学公式求出在电场中运动的时间．根据带电粒子在磁场中运动的周期公式和圆心角的大小，求出粒子在磁场中的运动的时间，从而得出离子在磁场中运动的总时间．17.一个质量为、以的速度飞来的网球被球拍击中，并以的速度弹回，网球与球拍的接触时间为，试求：（1）网球动量的变化（2）球拍对网球的平均作用力参考答案：见解析解：设网球飞来的速度方向为正方向，则：网球的初速度，反弹后速度

①（1分）（1）所以网球的动量变化：

②（1分）所以网球的动量变化的大小为，方向与初速度方向相反。

③（1分）（2）由动量定理可知，球拍对网球的平均作用力：

④（2分）球拍对网球的平均作用力大小为，方向与初速度方向相反。

⑤（1分）18.如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37°．现有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=9.0×10-4C的带正电小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道．小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动．不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）小球运动到C点时的速度大小；（3）小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小．参考答案：（1）小球离开轨道后做匀速直线运动，其受力情况如图1所示，则有

①所以

E=3.0N/C

（2）设小球运动到C点时的速度