陕西省西安市周至县第五高级中学2022年高二物理期末试卷含解析

陕西省西安市周至县第五高级中学2022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.（多选题）有一个垂直于纸面的匀强磁场，它的边界MN左侧为无场区，右侧是匀强磁场区域，如图（甲）所示，现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的i﹣t图象如图（乙）所示，则进入磁场区域的金属线框可能是图中的：（）A． B． C． D．参考答案：BC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】由公式E=BLv及欧姆定定律求出电流的表达式，找出各线框进入磁场时电流的变化规律，然后选出与图乙所示图象符合的线框．【解答】解：导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv，设线框总电阻是R，则感应电流I=，由图乙所示图象可知，感应电流先均匀变大，后恒定，最后均匀减小，由于B、v、R是定值，则导体棒的有效长度L应先变长，后恒定，最后均匀减小，且L随时间均匀变化，即L与时间t成正比．A、闭合圆环匀速进入磁场时，有效长度L先变大，后变小，但L不随时间均匀变化，不符合题意，故A错误；B、六边形线框进入磁场时，有效长度L先均匀增大，后恒定，最后均匀减小，符合题意，故B正确；C、梯形线框匀速进入磁场时，有效长度L先均匀增加，后不变，最后均匀减小，符合题意，故C正确；D、三角形线框匀速进入磁场时，有效长度L先增加，后减小，且随时间均匀变化，不符合题意，故D错误；故选：BC．2.（多选题）如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B和匀强电场E组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场B'，最终打在AlA2上．下列表述正确的是A.粒子带负电B.所有打在AlA2上的粒子，在磁场B'中运动时间都相同C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在AlA2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大参考答案：CD3.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度－时间图象如图所示.在0～t2时间内，下列说法中正确的是()A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小B.在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远C.t2时刻两物体相遇D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是参考答案：B4.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰。两球都带等量的正电荷，这是因为（

）A.A球的正电荷移到B球上

B.B球的正电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上

D.B球的负电荷移到A球上参考答案：D金属上正电荷只做无规则的热振动，不能发生移动，更不可能从一个球移动到另一个球。故AB错误。B球原来不带电，与A球接触后，由于A球上正电荷对电子的吸引，电子从B球转移到A球上，原来中性的B球就带正电。电子带负电，所以B带正电是由于B球上的负电荷移到A球上的缘故。故D正确，C错误。故选D。【点睛】要知道金属是自由电子和金属正离子组成的，正离子只做热振动，不移动，而自由电子可以移动，这是接触带电的实质．5.（单选）夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大。如图所示，发电厂的输出电压U1和输电线的电阻r均不变、变压器均为理想变压器，则下列说法中正确的是（

）A.变压器的输出电压U2增大，且U2＞U1

B.变压器的输出电压U4增大，且U4＜U3C.输电线损耗的功率占总功率的比例减小

D.输电线损耗的功率增大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图9所示把一条长导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线拄上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动导线，可以发电吗

；你的理由是______

；你认为两个同学沿那个方向站立时，发电的可能性比较大______

；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.某同学做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”实验，根据实验数据得到如右图所示的U-I图线。由图可知，该电源电动势为________V；该电源的内电阻为________Ω；图线上P点对应的电路外电阻为________Ω。参考答案：9.（4分）往清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为____________现象，是由于分子的____________而产生的。参考答案：扩散

无规律运动（每空2分）10.某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为

，如将该电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于

。

如将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避意外，该电路中保险丝的额定电流不能低于

，如将该电压加在辉光电压(电压达到或高于该电压值,氖管才会发光。)为100V的氖管上，则每分钟内氖管发光时间为

。参考答案：11.（1）某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力G＝，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，则气体分子的平均速率_____（选填“不断增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）；除分子碰撞外，气体分子间作用力为_____（选填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情况下，若整个过程中封闭气体内能的变化为△U，求：①气体的最高温度T______；②整个过程中气体吸收的热量Q_________。参考答案：

(1).不断增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【详解】（1）给电热丝通电，过一段时间，活塞缓慢上升，气体先做等容变化，随着温度升高，压强变大，在活塞缓慢上升时，是等压变化，随着体积增加，温度继续升高，温度是分子平均动能的标志，随着温度上升，气体分子的平均速率不断增大；气体分子间距较大，大于10r0以上，一般认为气体分子间作用力为零。（2）①气体先等容变化至压强为：，设温度升高为T1，则有：，解得：，接着等压膨胀至体积为，设温度升高到T，则有：，解得：T=2T0②整个过程对外做功：，根据热力学第一定律得：，代入数据解得：12.只要穿过闭合电路的

发生变化，就有电流产生，这种现象称为电磁感应现象。参考答案：磁通量13.电磁波按波长从长到短包括____________、____________、______________、___________、____________、__________。参考答案：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结点。（1）图中F1、F2合力的理论值和实验值中，一定与AO共线的是

（用图中字母表示）；

（2）实验时以下操作正确的是（

）

A．F1、F2间的夹角应当尽可能大些

B．F1、F2的大小应当尽可能大些

C．单独拉一个绳套和同时拉两个绳套时，应保证结点O的位置相同

D．绳套的长度应当适当长些参考答案：（1）

（2）CD15.某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________cm，d=________cm。参考答案：（1）5.080

0.3774---0.3778

（2）（1）电流表读数过小（2）A（３）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为M=1kg的平板小车上放置着ml=3kg，m2=2kg的物块，两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧，物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与m2相连的锁定开关，现已锁定。水平地面光滑，物块均可视为质点。现将轻绳烧断，若己知m1相对小车滑过0.6m时从车上脱落，此时小车以速度v0=2m／s向右运动，当小车第一次与墙壁碰撞瞬间锁定开关打开。设小车与墙壁碰撞前后速度大小不变，碰撞时间极短，小车足够长。（g=10m／s2）求：（1）弹簧最初的弹性势能；（2）m2相对平板小车滑行的总位移。参考答案：（1）因小车与m2先处于锁定状态，故可视小车与m2为整体。当小车与m2的速度为v0时，物块m1、m2与小车M组成的系统动量守恒，设此时物块m1的速度为v1，由动量守恒定律可得：m1v1=(m2+M)v0

代入数据有：v1=2m/s由能量守恒可知，最初的弹性势能：

得：Ep=21J

（2）因为小车第一次碰撞瞬间打开了锁定开关，且碰撞后小车的动量：PM=Mv0，方向向左。物块m2的动量：Pm2=m2v0，方向向右，由于m2>M，故小车与m2组成的系统总动量向右，所以经多次碰撞后，物块m2与小车都应停在墙壁处。由能量守恒可知：

得：s2=0.6m

17.物体做圆周运动时，所需的向心力F需由运动情况决定，提供的向心力F-供---由受力情况决定．若某时刻F需=F供，则物体能做圆周运动；若F需＞F供，物体将做离心运动；若F需＜F供，物体将做向心运动。现有一根长L=1m的不计伸长的轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，g取10m/s2，则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）若将小球以速度v1=5m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多大？（3）若将小球以速度v2=3m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小？若无张力，试求从抛出小球到绳子再次伸直时所经历的时间？参考答案：（1）临界状态：………………1分解得：m/s

………1分（2）因为，故绳中有张力

根据牛顿第二定律，有

………

…1分

代入数据解得，绳中张力为T=7.5N

………………1分（3）因为，故绳中无张力，小球将做平抛运动

如图：

……

……1分

………

…1分

……

……1分

解得：=0.2s

………………

………1分18.光滑绝缘的水平地面上方有界空间内存在匀强电场，场强为E，电场宽度为x0，左边界有一固定的绝缘墙壁，如题9图所示，质量为3m和m的A、B两小球静置于地面的同一水平轨道上，电场线与轨道平行，B球处于电场的右边界处，A球距离墙壁为kx0(0<k<1)，A、B两球带正电，电量分别为3q和q；今由静止同时释放两球，问（已知所有碰撞机械能均不损失，小球电量不转移，忽略两球的库仑力作用）（1）A球第一次与墙壁碰时B球的速度大小；（2）要使A球第一次向右运动过程中就能与B球相碰，求k满足的条件？（3）若A球第一次向右运动到速度为0时恰与B球相碰，求A、B第一次碰后到第二次碰前两球的最大间距？参考答案：（1）在电场内运动时两球的加速度：

…①(1分)A球第一次与墙壁碰时两球速度相等为v，………②(2分)

由①②式得

………………(1分)（2）A球与墙壁第一次碰后到A、B相遇用时为t，两球加速度为a有：

………………③(1分)

………………④(1分)

…………⑤（1分）

…………⑥（2分）由③