2022年天津静海县唐官屯中学高二物理期末试题含解析

2022年天津静海县唐官屯中学高二物理期末试题含解析一、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.如图所示，匀强磁场区域宽度为l，使一边长为d(d＞l)的矩形线框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中没有感应电流的时间为（）A.

B.C.

D.

参考答案：C矩形线框从左边进入磁场时由于面积逐渐变大，磁通量发生变化，能产生感应电流，当到达如下图甲所示位置(矩形线框右边刚好到达磁场右边界)，再向右运动至下图乙所示位置(矩形线框左边刚好到达磁场左边界)的过程中线圈的磁通量未发生变化，当然不能产生感应电流；当线圈从图乙向右运动时，通量发生变化，又能产生感应电流。因此不产生感应电流的时间t=2.（单选）关于超重与失重的说法中，下列说法中正确的是

A．超重就是物体的重力增加了

B．失重就是物体的重力减少了C．完全失重就是物体不受重力

D．完全失重的物体的加速度等于重力加速度参考答案：D3.(单选)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（

）A．32W B．44W

C．47W

D．48W参考答案：A4.如图理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，原、副线圈回路中有三个完全相同的电灯，当电源输人端加交变电压Ul时，Ll灯正常发光，那么接在副线圈两端的灯L2的功率(

)A、一定小于额定功率

B、一定大于额定功率C、一定等于额定功率

D、无法确定参考答案：C5.在光滑水平面上动能为E0，动量大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量大小分别记为E2、P2，则必有（）A．E1=E0 B．P2＞P0 C．E2＞E0 D．P1＞P0参考答案：B【考点】动量守恒定律；动能．【分析】根据碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，分析可知得到：E1＜E0，E2＜E0，P1＜P0．由动量守恒定律分析P2与P0的关系．【解答】解：碰撞后两球均有速度．碰撞过程中总动能不增加，则：E1＜E0，E2＜E0，P1＜P0，否则，就违反了能量守恒定律．故A正确，BC错误；由动量守恒定律得：P0=P2﹣P1，得到P2=P0+P1，可见，P2＞P0．故ACD错误，B正确．故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（单选）关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（）A．雨后天空出现彩虹，是光的干涉现象B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性C．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性参考答案：B7.如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是

极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为

．(选填“向左”、“向右”)参考答案：8.AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径为rA=2rB，内有如图所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动势之比EA∶EB=____，产生的感应电流之比IA∶IB=____。参考答案：1∶1；1∶2．9.真空中有A、B两个点电荷，(1)A的电量是B的3倍，则A对B的作用力是B对A的作用力的_______倍．(2)A、B的电量均增加为原来的3倍，距离不变，则其间作用力变为原来的___倍．(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_

_倍．(4)A、B间距增为原来的3倍，带电量均不变，则相互作用力变为原来的_____倍．参考答案：1；9；3；1/910.如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置．两带有等宽遮光条的滑块A和B，质量分别为mA、mB，在A、B间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明气垫导轨水平，烧断细线，滑块A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为tA和tB，若有关系式，则说明该实验动量守恒．参考答案：解：两滑块自由静止，滑块静止，处于平衡状态，所受合力为零，此时气垫导轨是水平的；设遮光条的宽度为d，两滑块的速度为：vA=，vB=…①，如果动量守恒，满足：mAvA﹣mBvB=0…②，由①②解得：．故答案为：气垫导轨水平；．11.用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为A0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧滑块的m1v1=

g?m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=g?m/s．参考答案：22.5；0．【考点】验证动量守恒定律．【分析】根据平均速度公式可求得滑块通过光电门时的速度，再根据动量公式即可求得两次动量，并求出动量的矢量和．【解答】解：左侧滑块的速度为：v1===0.225m/s则左侧滑块的m1v1=100g×0.225m/s=22.5g?m/s右侧滑块的速度为：v2===0.15m/s则右侧滑块的m2v2=150g×（﹣0.15m/s）=﹣22.5g?m/s因m1v1与m2v2等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=0故答案为：22.5；0．12.（4分）如图所示，一带电小球，恰好能在电容器内的竖直平面内做匀速圆周运动，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，电容器两板间距离为d，电源的电动势大小为U，则小球做匀速圆周运动的周期为

；小球绕行的方向为

.（填“逆时针”或“顺时针”）参考答案：；顺时针

13.在点电荷Q产生的电场中有a，b两点，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则b点的场强大小为_____________,a，b两点_________点的电势高。参考答案：3E

a

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示．（1）组装单摆时，应在下列器材中选用

（选填选项前的字母）．A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O至小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=

（用L、n、t表示）．（3）用多组实验数据做出T2﹣L图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2﹣L图线的示意图如图2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是

（选填选项前的字母）．A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值（4）某同学测出不同摆长时对应的周期Y，作出T2﹣L图线，如图3所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、B（x1，y2），可求得g=

．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用伤处方法算得的g值和真实值相比是

的（选项“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：（1）AD；（2）；（3）B；（4）；不变．【考点】用单摆测定重力加速度．【分析】（1）单摆测定重力加速度的原理是：单摆的周期公式T=2π；在摆角很小的情况下，单摆的振动才是简谐运动；为减小空气阻力的影响，摆球的直径应远小于摆线的长度，选择密度较大的实心金属小球作为摆球．摆长等于摆线的长度加上摆球的半径．（2）应用单摆轴公式可以求出重力加速度．（3）根据单摆的周期公式变形得出T2与L的关系式，再分析T2﹣L图象中g与斜率的关系，得到g的表达式．根据重力加速度的表达式，分析各图线与b之间的关系．（4）应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据函数表达式与图示图象分析答题．【解答】解：（1）为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD．（2）单摆的周期：T=，由单摆周期公式：T=2π可知，重力加速度：g==．（3）根据单摆的周期公式T=2π得，T2=，根据数学知识可知，T2﹣L图象的斜率k=，当地的重力加速度g=．A、由图2所示图象可知，对图线a，当L为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错误；B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小．故B正确；C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小小于图线b对应的斜率，由g=可知，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误；D、由图示图象可知，图线a与图线b的斜率相等，由g=可知，图线a对应的g值等于图线b对应的g值，故D错误；故选B；（4）根据单摆的周期公式T=2π得，T2=，T2﹣L图象的斜率：k==，重力加速度：g=；若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，T2﹣L图象的斜率不变，所测重力加速度g不变，即算得的g值和真实值相比是不变的．故答案为：（1）AD；（2）；（3）B；（4）；不变．15.为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度，一同学采用先测了其折射率再计算光速的方法。他先用插针法完成光路图后，却发现没有量角器，他用了如下图所示的方法，以P1、P2直线与有机玻璃砖的交点O为圆心，以10.0cm为半径作圆，分别交P1、P2连线于A点，交OO′连线的延长线于B点，并分别过A、B两点向界面的法线NN′作垂线。用直尺量得的数据如图所示（单位：mm），则此有机玻璃砖的折射率为

，光在该有机玻璃中的速度为

。（已知光在真空中的速度为3.0×108m/s）参考答案：1.5

2.0×108m/s

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，MN是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为λ0＝m的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍，且与MN所成的角α＝30°。求：

（1)透明体的折射率；

（2）此单色光在透明球体中的波长。

参考答案：（1）连接OB、BC，如图。

在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，在OCP中：有解得：OCP=135°（45°值舍）

进而可得：COP=15°由折射率定义：在B点有：

在C点有：又所以，i＝45°

又：

故：r＝30°

因此，透明体的折射率

（2）因为：

所以单色光在透明体中的波长17.如图所示，固定点O上系一长L=0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=0.80m，一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点，现对M施予一水平向右的初速度V0，物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移S=1.2m，不计空气阻力，g=10m/s2，求：（1）质量为M物块落地时速度大小？（2）若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5，物块M与小球的初始距离为S1=1.3m，物块M在P处的初速度大小为多少？参考答案：解：（1）碰后物块M做平抛运动，设其平抛运动的初速度为V3…①S=V3t…②得：=3.0m/s…③落地时的竖直速度为：=4.0m/s…④所以物块落地时的速度大小：=5.0m/s…⑤（2）物块与小球在B处碰撞，设碰撞前物块的速度为V1，碰撞后小球的速度为V2，由动量守恒定律：MV1=mV2+MV3…⑥碰后小球从B处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为VA：…⑦小球在最高点时依题给条件有：…⑧由⑦⑧解得：V2=6.0m/s…⑨由③⑥⑨得：=6.0m/s

…⑩物块M从P运动到B处过程中，由动能定理：解得：=7.0m/s

答：（1）质量为M物块落地时速度大小为5m/s．（2）物块M在P处的初速度大小为7.0m/s．【考点】动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律．【分析】（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平方向上和竖直方向上的运动规律求出质量为M的物块落地时的速度大小．（2）根据牛顿第二定律和机械能守恒定律求出碰撞后B球的速度，根据平抛运动得出M碰后的速度，结合动量守恒定律求出碰撞前M到达B点的速度，根据动能定理求出物块M在P处的初速度大小．18.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L1＝2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水