2022年山东省临沂市代庄乡中心中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022年山东省临沂市代庄乡中心中学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.（单选题）如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环、电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列说法中正确的是A．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电动势为零B．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大C．线圈平面转动一周的时间内，线圈中的感应电流方向改变一次D．当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流为零参考答案：AA、当线圈平面转到中性面的瞬间，AB和CD边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以感应电动势，故A正确；B、当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，则此时的磁通量的变化率最小，故B错误；C、当线圈平面转动一周的时间内，线圈中的感应电流方向改变两次，根据楞次定律可知，线圈转到中性面位置时，电流方向改变，转动一周出现经过两次中性面，故C错误；D、当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，根据法拉第电磁感应定律，则有线圈中磁通量的变化率最大，则线圈的感应电流也最大，故D错误。故选A。2.一只普通白炽灯，不通电时灯丝的电阻为R1；正常发光时灯丝的电阻为R2。比较R1和R2的大小，应是A．R1＞R2

B．R1＜R2

C．R1＝R2

D．条件不足，无法判断参考答案：B3.如图所示，水平放置的固定圆盘A带电量为+Q，从盘中心O正上方的a处释放一质量为m、带电量为+q的小球，下落到b点速度最大，下落到c点速度为0，由此可求出带电圆盘A上的所带电荷+Q形成的电场中

A．b点场强

B．c点场强C．b点电势

D．c点电势参考答案：A4.(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则()A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小参考答案：BC5.离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（

）A．mgh－mv2/2－mv02/2B．－mgh－mv2/2－mv02/2C．mgh＋mv02/2－mv2/2

D．mgh＋mv2/2－mv02/2参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度为B，方向沿x轴的正方向，则通过面abcd、befc和aefd的磁通量、、的大小关系是

。（用“>”、“<”或“=”表示）参考答案：=>7.参考答案：5

18.在面积为2m2的平面圆形线圈中接有一个电容为20μF的电容器C，磁感强度的方向垂直于纸面向里，如图所示，当磁感强度以0.05T/s的速率增加时，电容器的电量Q=________C，其上极板带________电。参考答案：2×10-6C

负9.如图所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是______．若加速拉出，则通过导线截面的电量比匀速拉出

（填“大”“小”或“相等”）参考答案：10.质子、中子和氘核的质量分别为ｍ１、ｍ２、ｍ３，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线，已知普朗克恒量为ｈ，真空中光速为ｃ，则γ射线的频率υ＝______

．参考答案：11.宇宙飞船沿一直线飞行，相对地球地面的速度为v=0.5c（c为光速）时，地面上观察者测得飞船长为L，飞船的固有长度为L0，则L＜L0．（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：解：飞船以0.5c的速率飞行时，根据尺缩效应可知飞船长度变小，小于L．故答案为：＜；12.边长为a的正方形，处于有界磁场如图所示，一束电子以水平速度射入磁场后，分别从A处和C处射出，则vA：vC=__________;所经历的时间之比tA：tC=___________参考答案：1∶2

2∶1[13.电场中A、B、C三点的电场强度分别为：=－5V/m、=4V/m、=－1V/m，则这三点的电场强弱关系是____________________参考答案：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.（4分）如图所示，在真空中有A、B两个带电小球，A被固定，B被一绝缘轻线悬挂于O点.当B静止时，A、B在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为θ.已知B球质量为m，电荷量为q，A、B球均可视为质点。（1）试说明小球B带正电还是带负电；（2）计算小球A在小球B处所激发的电场强度的大小；（3）要使θ角变大，可以采用什么方法?参考答案：解析：（1）因为小球B被小球A排斥，已知小球A带正电，所以B球带正电（2）以小球B为分析对象，它受到重力mg、电场力F1和拉力F2，这三个力平衡，可得F1=mgtanθ球A在球B处所激发的电场强度为E，由电场强度定义（3）可以采用如下的一些方法：①增加小球A所带正电荷②增加小球B所带正电荷③使A球与B球靠得近些（本题的答案不唯一，只要学生答对一种方法，即可得1分）17.如图所示，一棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n＝.在此横截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况).参考答案：设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：①，由已知条件及①式得……②，光路图如图所示．设出射点为F，由几何关系可得……③，即出射点在AB边上离A点的位置．【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．18.（9分）.如图三个大小相同的小球A、B、C置于光滑水平面上，三球的质量分别为mA=2kg、mB=4kg、mC=2kg，取水平向右方向为动量的正方向，某时刻A球的动量PA=20k