广东省河源市上义中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

广东省河源市上义中学2021-2022学年高二物理下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1.一条形磁铁放在绝缘的水平面上，一导线垂直于纸面放置，通有垂直于纸面向里的恒定电流I，现将导线从磁铁的左上方附近水平移动到磁铁右上方附近的过程中，如图所示，关于磁铁受到水平面的摩擦力的说法中正确的是（）

A．始终受到向右的摩擦力作用

B．始终受到向左的摩擦力作用

C．受到的摩擦力大小恒定不变

D．受到的摩擦力大小先减小后变大参考答案：2.水平恒定推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的、质量相等的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性．物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的v﹣t图象如图所示，已知图中线段AB∥CD，则（）A．a物体受到的摩擦力小于b物体受到的摩擦力B．a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力C．F1的冲量大于F2的冲量D．F1的冲量小于F2的冲量参考答案：D【考点】动量定理；摩擦力的判断与计算．【分析】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小相等．根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系．【解答】解：A、由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等；故AB错误．C、根据动量定理，对整个过程研究得F1t1﹣ftOB=0，F2t2﹣ftOD=0由图看出，tOB＜tOD，则有F1t1＜F2t2，即F1的冲量小于F2的冲量．故C错误，D正确．故选：D3.如图5-49所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，A为它的边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则以下说法正确的是（

）①A点和B点的线速度大小相等②A点和B点的角速度大小相等③A点和C点的线速度大小相等④A点和D点的向心加速度大小相等A.①③

B.②③

C.③④

D.②④参考答案：C4.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（）A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量参考答案：C传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量，因此ABD错误，C正确。点睛：传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会。5.（多选）如图6所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角=30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为、电阻为r＝R。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL＝R，重力加速度为g。现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。下列说法正确的是（

）A.灯泡的额定功率

B.金属棒能达到的最大速度C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2分）让一个小石块从井口自由落下，经过3s后听到石块击水的声音。利用自由落体运动公式，可估算出井口到水面的距离为

m(不考虑声音的传播时间，g=10m/s2)。参考答案：457.（4分）A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的__________(填干涉或衍射)图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径____________(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔径。参考答案：衍射；小于8.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__________V。参考答案：-5V9.一电容器原来带有2.0×10-8C的电量,它的电容为20pF.如果给它再增加1.0×10-8C的电量,则两板间电压为__

V,若将它们带电量减为零,则它的电容为___

__

F。参考答案：10.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知n=____________参考答案：611.电源电动势为E，内阻为r，外电阻为R，则干路电流I=______路端电压U=_____。当R增大时，U将______，当R=∞时此时U=______。当R减小时，U将______，当R=0时，I=______。参考答案：

R增大

E

减小

E/r12.某压力锅结构如图-8所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给空的压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起放气，设压力阀被顶起放气一次后，即停止加热。①若放气后某时刻锅内剩余气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内剩余气体分子数的估算表达式

▲

；②假定此次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量。锅内原锅内气体的内能变化了

▲

J。ks5u四、计算题（本题共4小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）参考答案：（3分）－3J（13.一轻弹簧上端固定，下端挂一物块处于静止，今将其向下拉离平衡位置一端距离（在弹性限度内），静止释放物块上下做简谐振动，弹簧的劲度系数和物块质量未知。现在手头只有一把刻度尺，通过测量，就可求出振动周期。（当地重力加速度为g）（1）写出简单测量步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）用所测量的物理量写出周期表达式：________________________________________参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m，电荷量大小为q，现加一水平的匀强电场，小球平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ，求：（1）该小球带何种电荷？（2）这个匀强电场的场强E大小；（3）如果将电场方向顺时针旋转θ角、场强大小变为E′后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹θ角，则E′的大小又是多少？

参考答案：17.轻质细线吊着一质量为m＝0.32kg、边长为L＝0.8m、匝数n＝10的正方形线圈，总电阻为r＝1Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系如图乙所示，从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，取g＝10m/s2.求：(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；(2)在前t0时间内线圈的电功率；(3)t0的值．参考答案：(1)0.4V(2)0.16W(3)2s(1)由法拉第电磁感应定律得：E＝n＝n××

(2分)解得E＝0.4V

(1分)感应电流的方向：逆时针(2分)(2)I＝

(1分)＝0.4A

(1分)

P＝I2r

(1分)＝0.16W

(1分)(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安＝nBt0I＝mg

(2分)I＝

Bt0＝＝2T

(1分)由图乙知：Bt0＝1＋0.5t0

(2分)解得：t0＝2s

(1分)18.如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，在t＝0时刻，质量为m＝0.1kg的导体棒以v0＝1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10m/s2)．(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况；(2)计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算4s内回路产生的焦耳热．参考答案：(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有－μmg＝ma，v1＝v0＋at，x＝v0t＋at2代入数据解得：t＝1s，x＝0.5m，导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1s末