广东省湛江市第二十中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

广东省湛江市第二十中学2022年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.光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．为使一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动，恰能通过最高点，则----------------------------------------------------------(

)A．R越小，v0越大B．m越大，v0越大C．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大D．小球经过B点后瞬间对轨道的压力与R无关参考答案：D2.有两根导线相距较近，当两导线通有电流I时会有相互作用，下列正确的是A.I同向时相互排斥，相距越近斥力越大

B.I同向时相互吸引，相距越近引力越小C.I反向时相互吸引，相距越近引力越大

D.I反向时相互排斥，相距越近斥力越大参考答案：D3.一束单色光线从折射率为1.5的玻璃中射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中正确的是参考答案：A4.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以3v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是 A．P=3mgvsinθ B．P=6mgvsinθ C．当导体棒速度达到2v时加速度大小为2gsinθ D．在速度达到3v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

参考答案：BC5.（单选）下列说法中正确的是（

）A．电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，磁场对放入其中的通电导线一定有磁场力作用B．正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，一小段通电导线受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同C．同一通电导线放在磁场中的不同位置，受安培力大的地方，该处磁感应强度一定大D．磁通密度是描述磁场强弱的物理量，其单位是“特斯拉”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.在图中，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电为+q的点电荷置于木棒左侧，并在棒的轴线上，q距棒左端为R，C为棒的中点，在棒达到静电平衡时，导体棒上感应电荷在C点产生的场强大小为__

___，场强的方向为___

__。参考答案：7.图为某同学根据测定一节干电池的电动势和内电阻的实验数据绘制成的U-I图，由此可得干电池的电动势E=__________V，内阻r=

Ω．（结果保留2位有效数字）参考答案：8.一个电容器储存的电荷量是4×10－8C，两极板之间的电势差是2V，那么这个电容器的电容是______F，如果将电容器所带的电荷量全部放掉，这个电容器的电容是______F参考答案：2X10-8

2X10-89.右图是等离子体发电机示意图，平行金属板间匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为0.2m，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v0=

m/s，a是发电机的

极。(发电机内阻不计)参考答案：10.在验证动量守恒定律的实验里，两半径相同的小球质量之比∶＝8∶3，实验记录纸上，各点（O、M、P、N）位置如图所示，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置，那么，、两球中，__

__球是入射球，碰撞结束时刻，两球的动量之比∶＝__________。参考答案：略11.如图所示，两平行金属板带等量异种电荷，板间电压为U，场强方向竖直向下，金属板下方有一匀强磁场，一带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，运动半径为R，不计粒子的重力．粒子从电场射出时速度的大小为

；匀强磁场的磁感应强度的大小为

．参考答案：，．【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】根据动能定理列式，即可求解粒子从电场射出时速度的大小；再根据洛伦兹力提供向心力列式，即可求解磁感应强度的大小．【解答】解：粒子在电场中，只受电场力作用，由静止加速到速度v后射出电场，由动能定理可知：qU=mv2；解得：v=粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：qvB=m解得：B=将第一问的速度代入，得：B=故答案为：，．12.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，一位同学在纸上画出的界面ab、cd与矩形玻璃砖位置的关系分别如图所示，他的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图。则这位同学测得的折射率与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：

偏小

13.（6分）图是电场中某区域的电场线分布图，A、B是电场中的两点，可以判断________点场强较大（选填“A”或“B”）；一正点电荷在B点受到电场力的方向是________（选填“向左”或“向右”）。参考答案：B；向左三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）学校开展研究性学习。某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两根大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使液面与直径BC相平，EF作为此界面的法线，而后在右上方区域观察P1、P2的像，并圆周上插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值，试回答以下问题：

(1)若与OC的夹角为，则P3处所刻折射率的值为_________；

(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大?答：___________；

(3)作AO的延长线交圆周于K，则K处所对应的折射率值应为_____________；

(4)用此装置、此方法，能测量液体的折射率最大为__________。参考答案：（1）（或1.732）；（2）；（3）1；（4）2（每空2分）15.某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是_________mm、________A、_________V参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角θ＝45°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点．(1)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；(2)求该棱镜的折射率n；(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×108m/s)．参考答案：(1)见解析(2)(3)×108m/s试题分析：（a）光路图如图所示。（b）光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角CsinC＝在AB界面上发生折射，折射角θ2＝90°－C由折射定律：由以上几式解得n＝（c）光速v＝＝×108m/s...考点：光的折射定律；全反射.17.如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n1＝1100匝，接入电压U1＝220V的电路中．(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6V，U3＝110V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6V，20W”、“110V,60W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？

参考答案：

(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系，由＝，＝得n2＝n1＝×1100匝＝30匝n3＝n1＝×1100匝＝550匝ks5u

(2)设原线圈输入电流为I1，P入＝P出，即I1U1＝I2U2＋I3U3＝P2＋P3，

所以I1＝＝A＝0.36A

18.如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求：（1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；（2）OC间的距离；（3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放