湖北省十堰市丹江口习家店镇青塘中学2022年高二物理上学期期末试题含解析

湖北省十堰市丹江口习家店镇青塘中学2022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.（单选）如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh参考答案：B画出小球在初始点、弹簧与杆垂直时、接近最低点时三种情况下的受力分析图如图所示；A、由于小球在弹簧与杆垂直时受到的合力方向沿杆向下与速度方向相同，所以仍将加速下落，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A错误；B、当弹簧与杆垂直时，弹簧的弹性势能最小，根据小球与弹簧组成的系统的机械能守恒，即，可知当弹簧的弹性势能最小时，小球的动能和重力势能之和应最大，故B正确；CD、根据系统机械能守恒定律可知，小球下滑至最低点的过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh，故CD错误。故选B。2.做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（）A.线速度 B.速率 C.频率 D.周期参考答案：A试题分析：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此是变化的，周期、频率、速率是标量，是不变化的，故A正确，BCD错误．故选：A3.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图．若红蜡块沿玻璃管上升的速度为7cm/s，则玻璃管水平运动的速度约为（）A.14cm/s B.12cm/s C.7.0cm/s D.3.5cm/s参考答案：B红蜡块的水平分运动和竖直分运动均是匀速直线运动，根据平行四边形定则作图，如下：

故，故选项B正确。点睛：解决本题的关键知道运动的合成和分解遵循平行四边形定则，注意三角函数的正确运用，及关注夹角。4.某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是A.提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B.提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400D.提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍参考答案：AC5.关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A．物体在恒力作用下，一定做曲线运动B．物体在受到与速度成不等于0的角度的力作用下，一定做曲线运动C．物体在变力作用下，一定做曲线运动D．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动参考答案：B【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化．【解答】解：A、物体在恒力作用下可以做直线运动，如自由落体运动中物体只受重力，是恒力，故A错误；B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故物体在受到与速度成不等于0的角度的力作用下，一定做曲线运动，故B正确；C、物体在变力作用下可以做直线运动，如机械振动，合力与速度共线，但合力是变化的，故C错误；D、匀速圆周运动的合力提供向心力，方向时刻改变，是变力，故D错误；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如图所示电路中（电源内阻不可忽略），电建K与a连接，现将滑动变阻器R的滑动片P向左端移动时，则电流表示数

，电压表的示数

。（填变大、变小或不变）

参考答案：增大，减小7.在发生电磁振荡的LC回路中，当电容器放电完毕时，电容C的两极板间的电压为

，电场能为

；线圈L中的电流为

，磁场能为

。（请填写“最大值”或“0”即可）参考答案：0；0；最大；最大8.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一个半径为10cm、电阻为、质量为0.1kg的金属圆环以的速度向一有界磁场滑去，磁场的磁感应强度为0.5T．经过一段时间圆环恰有一半进入磁场，共产生了3.2J的热量，则此时圆环的瞬时速度为__________，瞬时加速度为_______．参考答案：

9.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电量为。质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度=______________。当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力_____________。参考答案：

6qE10.．热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图：

①为使报警器正常工作，c应接在

（填a或b）．

②现要求报警器报警时的最低温度提高为原来的1.5倍，则滑动变阻器滑片P点应向

移动（填左或右）一些．参考答案：11.为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块，两滑块的一端分别与纸带相连，打点计时器所用电源的频率为f。接通打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。那么，请以表达式的形式写出：碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．参考答案：0.2mfs1，0.2mfs3，0.2mf(s1－s3)，0.4mfs212.（4分）如图所示：红光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，经折射后从球面射出，若红光在玻璃中传播时间为t红，紫光在玻璃中传播时间为t紫，则a是

光，t红

t紫（填＞、＜或=）参考答案：红；＜13.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图15所示，由图知0～5s线圈中感应电动势大小为________V，5s～10s线圈中感应电动势大小为________V,10s～15s线圈中感应电动势大小为________V.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s．（1）小车经过B的速度VB＝

m/s；（2）小车的加速度大小为__________m/s2；方向向________（填向“A”或“E”）．参考答案：0.875

3.50

A15.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路.(1)当接通和断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是_______.A.电流表的正、负极接反B.线圈B的接头3、4接反C.开关位置接错D.蓄电池的正、负极接反(2)在开始实验之前，需要先确定电流表指针偏转方向与电流方向之间的关系，为此还需要的器材是___________________.具体方法是____________________________.参考答案：

(1).C

(2).一节电池、保护电阻

(3).用一节电池与电流表、开关、保护电阻连接成闭合回路【详解】(1)由图可知，电键接在电流表所在电路，开关位置接错，闭合与断开开关时，通过螺线管A的电流不变，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转。故C项正确，ABD三项错误。(2)通过干电池、保护电阻、电流表串联，判断电流的流向与指针偏转方向的关系，还需要的器材是一节干电池、保护电阻。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m／s，M点的横坐标=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，试讨论：（1）此波的波长、周期各是多少？（2）该时刻N点的运动方向，写出该质点的振动方程；（3）经过多长时间，M点第一次到达波谷？参考答案：

（1）由图知波长λ=1.6m，由波速公式得（2）根据图象可知振幅A=5cm，此时N点沿y轴正方向振动，角速度，则N点的振动方程为；（3）MN间的距离为，波从N点传到M点的时间为，M点的起振方向向上，再经过，M点第一次到达波谷．所以共历时。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系18.（14分）一半径为R的1／4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为／2。求：（1）第一次的折射角；（2）出射角。【答案】第一次的折射角

出射角【解析】

（1）设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角为入射角。过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B。依题意，∠COB=。又由△OBC知①设光线在C点的折射角为，由折射定律得：②由①②式得③，即：第一次的折射角。（2）由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角（见图）为30°。由折射定律得⑤因此，解得。17.有一单摆，其摆长l＝1.02m，摆球的质量m＝0.10kg，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t＝60.8s，试求：(1)当地的重力加速度是多大？(2)如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？参考答案：(1)当单摆做简谐运动时T＝2π，由此可得g＝4π2l/T2因为T＝＝s＝2.027s，所以g＝4π2l/T2＝(4×3.142×1.02)/2.0272m/s2＝9.79m/s2。(2)秒摆的周期是2s，设其摆长为l0，由于在同