湖北省咸宁市艺术中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

湖北省咸宁市艺术中学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.电荷在导体的表面分布是不均匀的，电荷分布最密处是A．平坦处

B．尖端处

C．凹陷处

D．不一定参考答案：B2.如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是

A．变小

B．不变C．变大

D．不能确定参考答案：B3.（多选题）下列有关力的说法中正确的是A．重力的方向与接触面垂直B．重力是由于地球的吸引而产生的C．找不到施力物体的力是存在的D．力可以同时使物体发生形变和改变运动状态参考答案：BD4.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”．在图10所示磁场中，s1、s2、s3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过s1、s2、s3的磁通量分别为φ1、φ2、φ3且都不为0．下列判断正确的是

A．φ1最大

B．φ2最大C．φ3最大

D．φ1、φ2、φ3相等

参考答案：A5.如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B．一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】带电粒子在混合场中的运动．【分析】先分析小球的受力情况，来判断其运动情况：小球受重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向左的洛伦兹力、向右的电场力，当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；当洛伦兹力大于电场力，且滑动摩擦力与重力平衡时，速度最大；结合相关的式子进行分析推导即可得知正确选项．【解答】解：小球向下运动的过程中，在水平方向上受向右的电场力qE和水平向左的洛伦兹力qvB和管壁的弹力N的作用，水平方向上合力始终为零，则有：N=qE﹣qvB…①在竖直方向上受重力mg和摩擦力f作用，其中摩擦力为：f=μN=μ（qE﹣qvB）…②在运动过程中加速度为：a==g﹣…③A、由①式可知，N﹣v图象是一条直线，且N所v的增大而减小，选项A正确．B、由①②③可知，小球向下运动的过程中，速度的变化不是均匀的，所以加速度的变化也不是均匀的，选项B错误．C、由②可知，在速度增大的过程中，摩擦力是先减小后增大的（在达到最大速度之前），结合③式可知加速度先增大后减小，C图体现的是加速度先减小后增大，所以选项C错误．D、在速度增到到最大之前，速度是一直增大，而图D体现的是速度先减小后增大，所以选项D错误．故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（8分）传统的雷达天线依靠转动天线来搜索空中各个方向的目标，这严重影响了搜索的速度。现代的“雷达”是“相位控制阵列雷达”，它是由数以万计的只有几厘米或更小的小天线按一定的顺序排列成的天线阵，小天线发出相干的电磁波，其初相位可通过电子计算机调节，从而可改变空间干涉极强的方位，这就起了快速扫描搜索空中各个方向目标的作用。对下面的简单模型的研究，有助于了解改变相干波的初相位差对空间干涉极强方位的影响。

图中a、b为相邻两个小天线，间距为d，发出波长为λ的相干电磁波。Ox轴通过a、b的中点且垂直于a、b的连线。若已知当a、b发出的电磁波在a、b处的初相位相同即相位差为O时，将在与x轴成θ角（θ很小）方向的远处形成干涉极强，现设法改变a、b发出的电磁波的初相位，使b的初相位比a的落后一个小量φ，结果，原来相干极强的方向将从θ变为θ＇，则θ－θ＇等于

。参考答案：7.一个质量为m的带负电量q的油滴从高h处自由落下，下落h后进入一个正交匀强电场和匀强磁场叠加区域，匀强电场方向竖直向下，磁场磁感应强度为B，进入场区后油滴恰好做圆周运动，其轨迹如图所示，由此可知匀强电场场强大小E=

，所加磁场方向是

，油滴作圆周运动的半径R=

。参考答案：，垂直纸面向外，8.如图所示，理想变压器的原线圈接在220V、50Hz的正弦交流电源上线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2:1。则二极管的耐压值至少为

V，电阻R上1s内产生的焦耳热为

J，电阻R上电流的有效值为

A。（结果保留三位有效数字）参考答案：156V

605J

7.78A9.金属棒bc在两光滑的水平放置的平行金属导轨上运动时，闭合回路AbcD中有感应电流．这时bc棒将受到向______的磁场力；为使bc棒向右运动，必须对bc施加方向向______的力，这个力克服______力做功；在这个过程中______能转化成了______能。参考答案：10.一般分子直径的数量级为

__________m;分子质量的数量级为__________kg。参考答案：11.在磁场中某一点，小磁针静止时____________所指方向，就是该点的_____________。参考答案：北极，磁场方向。12.U有

个质子，有

个中子，它与U互称为

。U发生α衰变的反应方程是：U→Th+_______。参考答案：92，146，同位素，He13.图中a、b和c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为U、和。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为______。参考答案：1.5v

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)15.

(12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题：(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良好，由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)

参考答案：(1)(4分)单；(2)(4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端．已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为μ1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态．现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起．（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动．（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t．（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？参考答案：解：（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，有：f1=μ1Mg=0.40Mg，f2=μ2（Mg+Mg）=0.20Mg可见f2＜F＜f1，故可知在木板A、B相碰前，在F的作用下，木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动．（2）设此过程中它们的加速度为a，运动时间为t，与木板B相碰时的速度为υ，有：，解得：t=4s，υ=2m/s．

（3）碰撞后瞬间，物块C的速度不变，设A、B碰后速度为υ'，则Mυ=2Mυ'得此即木板A、B共同运动的初速度．此后，物块C在木板上滑动时的加速度为：，物块C在木板上滑动时，木板A、B共同运动的加速度为：，其中，解得：若木板A、B很长，则物块C不会掉下来．设物块C再运动时间t1后，三者的速度相同，有：，代入数据解得：在此过程中，物块C的位移为：木板A、B的位移为：由于，可见，物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上．进一步分析，由于，可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动，可见物块C将不会从木板上掉下来．

答：（1）证明如上．（2）从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t为4s．（3）物块C最终不会从木板上掉下来．【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，判断f1和f2的关系即可判断；（2）设此过程中它们的加速度为a，运动时间为t，与木板B相碰时的速度为υ，根据牛顿第二定律即运动学基本公式列式即可求解；（3）碰撞后瞬间，物块C的速度不变，根据动量守恒定律求出木板A、B共同运动的初速度，根据牛顿第二定律求出物块C在木板上滑动的加速度，当三者的速度相同时，不掉下就不会掉下，根据运动学基本公式即可求解．17.如图所示，一导热性能良好的容器水平放置，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别为和，质量分别是，。它们之间用一质量不计的轻质细杆相连。两活塞可在筒内无摩擦滑动，但不漏气。在气温是-23℃时，用销子M把B拴住，并把阀门K打开，使容器和大气相通，随后关闭K，此时两活塞间气体体积是300cm3，当气温升到T时把销子M拔去。若刚拔去销子M时两活塞的加速度大小为l.2m／s2(设大气压强为l.0×105Pa不变，容器内气体温度始终和外界气温相同。)（1）分析说明刚拔去销子M时两活塞的加速度的方向。（2）求温度T为多少?参考答案：答案：选取活塞和杆为研究对象，当拔去M时，其受力情况分析如下图所示。根据牛顿第二定律

得：根据查理定律得T2=300K18.带电量为1.0×10﹣2库的粒子，在电场中先后飞经A、B两点，飞经A点时的动能为10焦耳，飞经B点时的动能为40焦耳．已知A点的电势为﹣700伏，求：（l）电荷从A到B电场力做多少功？（2）带电粒子在A点的电势能是多少？（3）B点的电势是多少？