广东省江门市台山小江中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析

广东省江门市台山小江中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析一、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.在下列自然现象之中，可以用光的干涉理论解释的是（

）A．天上的彩虹

B．阳光在树林地面上形成圆形光斑C．肥皂泡上的彩色花纹

D．水中十分明亮的空气泡参考答案：C2.如图所示，两根导线互相垂直，但彼此绝缘，当按图中所示的方向通过电流时，则A．在1、2区域内合成的磁场最强B．在2、4区域内合成的磁场最强C．在1、4区域内合成的磁场最弱D．在2、3区域内合成的磁场最弱参考答案：B3.两条导线互相垂直，相隔一段较小的距离，如图所示；其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将：（

）A.逆时针方向转动，同时靠近导线AB

B.顺时针方向转动，同时靠近导线ABC.逆时针方向转动，同时离开导线AB

D.顺时针方向转动，同时离开导线AB参考答案：A4.(单选)如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是()

A．Q变小，C不变，U不变，E变小B．Q变小，C变小，U不变，E不变C．Q不变，C变小，U变大，E不变D．Q不变，C变小，U变小，E变小参考答案：C5.（单选）如图所示，已知磁场与电流的方向，图中又画出了通电导线在磁场中所受安培力F的方向，那么安培力F的方向正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：安培力；左手定则．.分析：熟练应用左手定则是解决本题的关键，在应用时可以先确定一个方向，然后逐步进行，如可先让磁感线穿过手心，然后通过旋转手，让四指和电流方向一致或让大拇指和力方向一致，从而判断出另一个物理量的方向，用这种程序法，防止弄错方向．解答：解：根据左手定值可知，A图中的安培力应该水平向右；B中安培力水平向左；C图中安培力沿斜面向下；D中安培力是竖直向下，故BCD错误，A正确．故选：A．点评：左手定则中涉及物理量及方向较多，在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，a、b为同心圆，虚线圆a为磁场边界，半径为r，在a内有磁感应强度大小为B、方向向里的匀强磁场．实线圆b是电阻为R的单匝电阻丝，半径为2r，当磁感应强度均匀增大且磁感应强度变化率为k时，在电阻丝中产生的感应电流的大小为，方向为逆时针（填顺时针或逆时针）．参考答案：解：根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势为：E==S=kS；再由欧姆定律得：感应电流的大小是：I==，当磁场增加时，根据楞次定律，产生感应电流逆时针．故答案为：，逆时针．7.（6分）一质量为m的物体沿倾角为的斜面匀速下滑，已知重力加速度为g，则物体对斜面的压力大小等于

，物体与斜面间的滑动摩擦力大小为

，物体与斜面间动摩擦因数等于

。参考答案：mgcos；mgsin；tan8.将一电荷量为-3×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差为

V，电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化了

J。参考答案：6

-1.8×10-59.某学生用下图所示的装置做实验时，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示F/N0.200.300.400.50a/（m.s-2）0.100.210.290.40⑴根据表中的数据作出a-F图线，并把图线延长．⑵图线不通过原点的原因是

▲

⑶实验中，在探究加速度a和拉力F关系时，保持小车的质量不变，用到的物理方法是

▲

参考答案：10.14．一个有初速的、电量为+4×10－8C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了8×10－5J的功。则A、B两点的电势差=____，在此过程中，电荷的动能_______（填“增加”或“减少”）了________eV.参考答案：11.如图9所示，质量为M的长木板A放在水平地面上，质量为m的木块P在其上滑行，长木板A一直处于静止状态。若长木板A与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板A间的动摩擦因数为μ2，则木块P所受到长木板的摩擦力大小为

，长木板A所受到地面的摩擦力大小为

。参考答案：μ2mg;μ2mg12.在真空中有两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为______

_N，在两者连线的中点处，电场强度大小为__________N/C。参考答案：

9×10－5

，

3.6×104

13.如图甲所示，在电场强度为E的匀强电场中，a，b两点之间的距离为L，a，b连线与场强方向的夹角为θ，则a、b两点电势差为Uab=

参考答案：Uab=Elcosθ三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4m，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻R=1Ω，与导轨的动摩擦系数为，其余电阻可忽略不计。现在导体棒ab在水平外力F=10N的作用下，由静止开始运动了s=40cm后，速度达到最大。求:(1)导体棒ab运动的最大速度是多少？(2)当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是多少？(3)导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是多少？参考答案：（1）导体棒ab运动的最大速度是1.5m/s；？

（2）当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是1.5m/s2；

（3）导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是0.15J．解：（1）导体棒受到的安培力：当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得：解得最大速度：v=1.5m/s；

（2）当速度达到最大速度一半：由牛顿第二定律得：解得：a=1.5m/s2；

（3）在整个过程中，由能量守恒定律可得：解得：Q=0.15J；

答：（1）导体棒ab运动的最大速度是1.5m/s；？

（2）当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是1.5m/s2；

（3）导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是0.15J．17.如图所示，光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B，长度均为0.5m，在B的中间位置有一个可以看作质点的小铁块C，三者的质量都为m，C与A，B间的动摩擦因数均为u=0.5．现在A以速度va=6m/s向右运动并与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动，而C可以在A、B上滑动g=10m/s2，求小铁块C最终距长木板A左端的距离．参考答案：解：A与B碰过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=2mv1…①以A、B、C组成的系统为研究对象，以A的速度方向为正方向，A、B、C相互作用过程，由动量守恒定律得：mv0=3mv2…②假设C未掉下，A、B、C达到共同速度时，由能量守恒定律得：μmg△x=?2mv12﹣?3mv22…③联立①②③并代入数据得：△x=0.6m，则C最终距A左端的距离为s=0.75m﹣0.6m=0.15m；答：小铁块C最终距长木板A左端的距离为0.15m．18.水平如图所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R1=R3=10Ω，R2=4Ω，电压表和电流表均为理想电表，试求：（1）当电键K断开时，电压表的读数和R1消耗的功率？（2）当电键K闭合时，电流表和电压表的读数？（3）当电键K闭合时，电源的总功率及输出功率各为多少？参考答案：

考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：（1）当电键断开时，R1R2串联组成闭合回路，由串联电路的特点及功率公式即可求解；（2）当K闭合时，R1R3并联后与R2串联组成闭合回路，根据串并联关系及功率公式即可求解；解答：解：（1）当S断开时有电流表读数=1A，电压表读数U=IR2=1×4=4V，R1消耗的功率