2021-2022学年浙江省嘉兴市海盐实验中学高二物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年浙江省嘉兴市海盐实验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.下列叙述中符合物理学史实的是（

）A.伽利略通过理想斜面实验，得出力不是维持物体运动原因的结论B.贝克勒耳通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的C.卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子D.牛顿通过实验测出了万有引力恒量，验证了万有引力定律参考答案：AC2.（单选）如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>O)的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)参考答案：B3.由电场强度的定义式E=F/q

可知，在电场中的同一点

A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比

B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变

C．电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强

D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零参考答案：B4.（单选）如图所示，为某一点电荷形成电场中的一条电场线，a、b为线上的两点，则下列判断正确的是（

A．a点场强一定比b点场强大B．a点场强一定比b点场强小C．同一电荷在a、b两处所受电场力的大小可能相同D．同一电荷在a、b两处所受电场力的方向一定相同参考答案：D5.穿过一个电阻为2Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，则()A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V

B．线圈中的感应电动势一定是2VC．线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD．线圈中的感应电流一定是2A参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(2分)电流的方向：规定

为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与

相反。参考答案：正电荷定向移动的方向；自由电子定向移动方向7.如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同；若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为_______Hz．参考答案：1.25解：由题，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，则a、b两点关于平衡位置对称．振子从b再回到a的最短时间为0.4s，则振子b→最大→b的时间是0.2s，根据对称性分析得知，振子从a→b→正最大→负最大→a的总时间为0.8s，即振子振动的周期为T=0.8s，频率为

故答案为：1.258.学习库仑定律后，某物理兴趣小组根据该定律探究相同金属小球的电荷量分配关系.取三个完全相同的不带电金属球A、B、C，首先使A球带上一定电荷，A、B接触后放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为FAB。B、C接触后也放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为FBC，如果金属球间的电荷量平分,FAB、FBC的比值等于

参考答案：4∶19.（8分）在水平面上，水平放置一根20cm长的铜棒，将其两端用软导线与电源连结，当铜棒中通有2A的电流时，且空间存在竖直方向上的磁感应强度大小为的匀强磁场，铜棒处于静止状态，如图所示，则铜棒受到的摩擦力大小为___________，方向是______________。

参考答案：0.16N，水平向左10.一理想变压器，当原线圈接入400v交变电压时，副线圈上“200v,40w”的灯泡恰好正常发光，则原、副线圈的匝数比为

；流过原线圈的电流为

A

参考答案：2:1

0.1

11.由自由落体运动验证机械能守恒定律，若实验中所用重物的质量m=1㎏，交流电源频率为50Hz，打出的纸带如图所示，O点为纸带上打下的第一点，O、A、B、C、D为相邻的几点．测得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则打点计时器的打点时间间隔为

s，重物在B点时的速度vB=

m/s．从O到运动至B点的过程中，重物的重力势能减少量是

J．（后两空均保留两位有效数字）参考答案：0.02，0.59，0.18．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出B点的动能，根据下降的高度求出重力势能的减小量，从而即可求解．【解答】解：交流电源频率为50Hz，则打点计时器的打点时间间隔为T=0.02s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则B点的瞬时速度vB==m/s=0.59m/s，那么重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×1.79×10﹣2J≈0.18J．故答案为：0.02，0.59，0.18．12.做简谐运动的单摆，当摆球做加速运动时，是______能不断转化为__________能，在做减速运动时，是__________能不断转化为__________能。参考答案：重力势能，动能，动能，重力势能13.甲、乙两个滑冰者，质量分别为48kg和50kg，甲手里拿着质量为2kg的球，两人均以2m/s的速度在冰面上相向滑行，冰面光滑，甲接球传给乙，乙接球传给甲，这样抛球若干次后，乙速度为0，则甲的速度为

参考答案：0

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（

）A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场参考答案：B15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.平板小车静止在光滑的水平面上，其质量为M，一质量为m的小物块以水平初速v0沿小车表面向右滑去，如图所示。由于小物块与平板小车表面间存在着摩擦，使小物块最终相对于平板小车静止。

求：（1）最终平板小车的速度是多大？（2）小物块的动量减小了多少？

参考答案：（1）mv0/（M+m）（2）v0-mv0/（M+m）17.（17分）2007年3月1日，国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收。作为核聚变研究的实验设备，EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一个核聚变反应堆，届时从1升海水中提取氢的同位素氘，在这里和氚发生完全的核聚变反应，释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量，这就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源。作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料。如图所示为EAST部分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域，围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束。设离子质量为m，电荷量为q，环形磁场的内半径为R1，

外半径R2=（1+）R1。（1）将下列核反应方程补充完整，指出哪个属于核聚变方程。并求出聚变过程中释放的核能E0。已知H的质量为m2，H的质量为m3，α粒子的质量为mα，的质量为mn，质子质量为mP，电子质量为me，光速为c。A．（

）

B．(

)C．(

)

D．(

)（2）若要使从a区域沿任何方向，速率为v的离子射入磁场时都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B至少为多大?（3）若b区域内磁场的磁感应强度为B，离子从a区域中心O点沿半径OM方向以某一速度射入b区，恰好不越出磁场的外边界。请画出在该情况下离子在a、b区域内运动一个周期的轨迹，并求出周期T。

参考答案：解析：（1）A属于聚变方程（1分）

，2，，（全对得1分）E=[m2＋m3－(mα＋mn)]c2

（1分）（2）如图1所示，当离子的速度沿与内边界圆相切的方向射入磁场，且轨道与磁场外圆相切时所需磁场的磁感应强度B1，即为要求的值。设轨迹圆的半径为r1，则r1＝（1分）由：qvB1＝m（1分）解之得：B1=（2分）（3）如图2所示（2分）。要使沿OM方向运动的离子不能穿越磁场，则其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大值与磁场外边界圆相切。设这时轨迹圆的半径为r2，速度为v2，则：r22+R12＝（R2一r2）2（1分）

解之得：r2＝R1（1分）由qv2B＝m解之得：v2=

（1分）离子在b区域中做匀速圆周运动的周期T1=

（1分）离子在b区域中一次运动的时间t1=

（1分）离子在a区域中由O到M点的运动时间t2=

（1分）离子在a、b区域内运动的周期T=4t1+8t2=（2分）18.足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物体以v0=6.4m/s的初速度，从斜面底端向上滑行，该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，如图所示．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2）求：（结果保留2位有效数字）⑴物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间；⑵物体返回斜面底端时的速度；⑶若仅将斜面倾角θ变为37°，其他条件不变，则物体在开始第1s内的位移大小．参考答案：解：⑴由牛顿第二定律上滑过程中：

（1分）

上滑最大距离：

上滑时间：

下滑过程中：

）

得

又根据