2021-2022学年湖南省湘潭市湘乡山坪中学高二物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省湘潭市湘乡山坪中学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.（多选）如图所示，线圈匝数为n，横截面积为S，线圈电阻为r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C，两个电阻的阻值分别为r和2r。由此可知，下列说法正确的是（

）A．电容器上极板带正电B．电容器下极板带正电

C．电容器所带电荷量为

D．电容器所带电荷量为参考答案：AD2.（单选）在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向

A．竖直向上

B．竖直向下

C．由南向北

D．由西向东参考答案：A3.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有A．是α衰变

B．是β衰变C．是轻核聚变

D．是重核裂变参考答案：AC4.真空中，A、B两点电荷电量均为Q，在它们分别相距为r和3r时，彼此间的库仑力大小之比为

A．3:l

B．1:3

C．9:l

D．l:9参考答案：C5.（单选）如图5所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为10：1，把初级线圈接入的交流电源，那么

（）A．用交流电压表测量次级输出电压为VB．次级交流电的频率为100HzC．次级接入R＝22Ω的电阻，则初级线圈的电流为1AD．次级接入R＝22Ω的负载，则变压器的输入功率为22W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.如图所示，线圈abcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有bc边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿__________.当整个线圈进入磁场中时，线圈中感应电流__________（填“有”或“无”）.参考答案：7..如图所示，A和B两平行金属板相距10mm，M点距A板及N点距B板均为2mm，两极板间的电压为4V，则板间场强为______N/C.A板电势为________V，N点电势为________V.参考答案：400－4－0.88.已知某交变电流按如图所示的规律变化．则这个交变电流的最大值是______A，有效值为______A。参考答案：8A，5A；9.如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则电源电压U0为__________，电源的输出功率P0为__________。

参考答案：4U 4P10.右图为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的场强大小EA

EB（选填“>”、“<”或“＝”）。参考答案：11.两个摆长相同的单摆，摆球质量之比是4：1，在不同地域振动，当甲摆振动4次的同时，乙摆恰振动5次，则甲、乙二摆所在地区重力加速度之比为

。参考答案：16∶25当甲摆振动4次的同时，乙摆恰振动5次，知甲乙两摆的周期比5：4；由得，，则重力加速度之比为16：25。12.将1cm3的某种油溶于酒精中,制成200cm3的油酒精溶液.已知1cm3溶液有50滴.现取1滴油溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油在水面上形成一单分子油膜,已测得这一油膜的面积为0.2m2.由此可估测出油分子的直径为________m.参考答案：13.（2分）一根弹簧原长10cm，当挂上钩码静止后，弹簧长度变为12cm。已知该弹簧的劲度系数为0.5N/cm。则钩码重

N。参考答案：1N三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图14，在“用单摆测定重力加速度”的实验中，将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴，作出T2-l图象，则可以由此图象得出我们想要测量的物理量。

（1）现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺，本实验所需的测量工具有____________。（2）如果实验中所得到的T2-l

关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的________。（3）由图象可知，小筒的深度h=______________cm；当地重力加速度g=____________m/s2。

参考答案：(1)BD

(2)a

(3)30

9.8615.在《用油膜法估测分子大小》实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中①油酸膜的面积是___________cm2，正方形方格的边长为1cm，则：②实验测出油酸分子的直径是_____________m（结果保留两位有效数字）.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电小球，从距地面高度为h1+h2处，由静止开始下落，下落h1时进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，落地点偏离下落点的水平距离为d。求：（1）小球落地时的动能；（2）若保持电场不变，略增加磁感应强度，则小球落地时动能是大了还是小了一些（设小球仍能在场区内落地）？

参考答案：解析：（1）小球下落过程中只有重力和电场力做功，对整个过程应用动能定理：得：

即末动能为：（2）大些由于洛伦兹力不做功，重力和电场力都做正功，则；增加磁感应强度，小球受的洛伦兹力增大了，则落地点偏离的水平距离增大了，所以小球落地动能会增大。17.如图所示，宽度为L的平行光滑的金属轨道，左端为半径为r1的四分之一圆弧轨道，右端为半径为r2的半圆轨道，中部为与它们相切的水平轨道．水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场．一根质量为m的金属杆a置于水平轨道上，另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下，当b滑入水平轨道某位置时，a就滑上了右端半圆轨道最高点（b始终运动且a、b未相撞），并且a在最高点对轨道的压力大小为mg，此过程中通过a的电荷量为q，a、b棒的电阻分别为R1、R2，其余部分电阻不计．在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中，求：（1）在水平轨道上运动时b的最大加速度是多大？（2）自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统产生的焦耳热是多少？（3）a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是多大？参考答案：解：（1）b棒从左侧轨道下滑的过程，由机械能守恒定律：∴b刚滑到水平轨道时加速度最大，由E=BLvb1，，F安=BIL=Ma得∴（2）对b棒，根据动量定理得﹣BILt=Mvb2﹣Mvb1

又It=q，即﹣BLq=Mvb2﹣Mvb1∴对a棒，在根据牛顿第三定律得：N=N′=mg在轨道最高点：∴根据能量守恒定律得：得（3）∵∴当两棒都在水平轨道上运动时，两棒组成的系统合外力为零，动量守恒，则有

Mvb1=Mvb3+mva2∴答：（1）在水平轨道上运动时b的最大加速度是．（2）自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统产生的焦耳热是BLq﹣3mgr2﹣．（3）a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是﹣．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．【分析】（1）b棒从左侧轨道下滑的过程中，只有重力做功，其机械能守恒，求出b进入刚进入水平轨道时的速度大小．进入水平轨道后b棒切割磁感线产生感应电流，a棒由于受到安培力作用向右运动，回路中产生的感应电动势将要减小，感应电流也减小，则知b棒的加速度减小，则b棒刚进入磁场时加速度最大，由牛顿第二定律和安培力公式结合求解．（2）此过程中通过a的电荷量为q，根据动量定理求出b棒后来的速度．对a棒：由牛顿运动定律求出通过最高点时的速度，由机械能守恒定律求出离开磁场时的速度．由能量守恒定律即可求解系统产生的焦耳热．（3）当两棒都在水平轨道上运动时，两棒组成的系统合外力为零，动量守恒，可求出a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度．18.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成600角，求：

（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB；（2）A、B两点间的电势差UAB；（3）