内蒙古自治区赤峰市乌敦套海中学2022年高二物理期末试题含解析

内蒙古自治区赤峰市乌敦套海中学2022年高二物理期末试题含解析一、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.电场中有a、b两点，a点电势为4V，若把电量为2×10-8C的负电荷，从a移到b的过程中，电场力做正功4×10-8J，则A．a、b两点中，a点电势较高

B．b点电势是2VC．b点电势是-2V

D．b点电势是6V参考答案：D2.在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是A．查德威克通过研究阴极射线发现电子B．汤姆生首先提出了原子的核式结构学说C．居里夫人首先发现了天然放射现象D．卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子参考答案：D3.有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光

滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为(

)A.2mg

B.qE

C.2mg+qE

D.2mg+3qE参考答案：D4.如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向和磁场方向相互垂直，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内，一质量为m，带电量为q（q>0）的小球套在绝缘杆上，若小球沿杆向下的初速度为时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g，小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是A.小球的初速度B.若小球沿杆向下的初速度，小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止C.若小球沿杆向下的初速度，小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止D.若小球沿杆向下的初速度，则从开始运动到稳定过程中，小球克服摩擦力做功为参考答案：BD对小球进行受力分析如图，电场力的大小：，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg．所以．故A错误；若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故B正确；若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故C错误．若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=4mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．小球克服摩擦力做功为．故D正确．故选BD.本题考查小球在混合场中的运动，解答的关键明确小球的受力情况，并能够结合受力的情况分析小球的运动情况，要知道小球何时做加速度减小的减速运动，何时做加速度增大的减速运动，当加速度减为零时，做匀速运动．5.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。电动机内阻为4Ω，调节R使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2A和24V。则这台电动机正常运转时输出功率为A．32W

B．44W

C．47W

D．48W参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的张力为F拉绳的速度为v，当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为______________，绳子张力的功率为___________。参考答案：

(1).

(2).船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，

根据平行四边形定则，有v船cosθ=v，则v船=；拉力的瞬时功率：P=Fv；

点睛：解决本题的关键知道船的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对速度进行合成。7.作用在某物体上同一点的两个力F1=40N，F2=30N，两力的合力最大值是

N；两力的合力最小值是

N；当两个力互相垂直时合力的大小是

N．参考答案：70，10，50．【考点】力的合成．【分析】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且有|F1﹣F2|≤F≤F1+F2【解答】解：两力合成时，合力范围为：|F1﹣F2|≤F≤F1+F2；当两个力的夹角为0°时，两力的合力最大，其最大值是70N；当两力的夹角为180°时，两力的合力最小，其最小值是10N；当两个力互相垂直时合力的大小是=50N．故的答案：70，10，50．8.带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是；（2）A点的电势；（3）电势能的变化；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能．参考答案：9.如右图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度

。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：减小10.边长为a的正方形，内部充满匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图所示，一束电子以不同的水平速度从左上角射入磁场后，分别从A处和C处射出，则从A处和C处射出的粒子速度之比为vA：vC=____；所经历的时间之比tA：tC=____。参考答案：1:2

、

2:111.真空中，有两个带同种电荷的点电荷A、B．A带电荷，B所带的电荷量是A的4倍．A、B相距12cm，现引入点电荷C，使A、B、C三个点电荷都处于静止状态，则C的位置为________，C的电荷量为________．参考答案：

A、B连线上距A点4cm处

，

12.水槽内有一振源，振动时产生的水波通过挡板间的缝隙发生衍射现象，如图7-4为了使衍射现象更明显，可行的方案为：使缝隙的宽度

▲

；或使振源的振动频率

▲

。（填“变大”或“变小”）参考答案：变小、变小13.

如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为

V，交流电的周期为

s，

电器名称：电热水壶

型

号：WK—9016B

额定电压：220V

工作频率：50Hz

额定功率：2200W参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以恒定电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离m，导轨长Ｌ＝5.0m，炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。参考答案：3.解：在导轨通有电流Ｉ时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为Ｆ＝IdB

①设炮弹的加速度的大小为a，则有F=ma

②炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而③联立①②③式得④代入题给数据得：⑤评分参考：每式各2分。17.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，且都与导轨始终有良好接触。已知两金属棒质量均为m=0.02kg，电阻相等且不可忽略。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而金属棒cd恰好能够保持静止。取g=10m／s，求：（1）通过金属棒cd的电流大小、方向；（2）金属棒ab受到的力F大小；（3）若金属棒cd的发热功率为0.1W，金属棒ab的速度。参考答案：解：（1）金属棒cd受到的安培力F=BIL 1分金属棒cd在共点力作用下平衡，则F=mgsin30° 1分代入数据，解得I=1A 1分根据楞次定律可知，金属棒

cd中的电流方向由d至c 1分（2）金属棒ab与cd受到的安培力大小相等：F=F 1分对金属棒ab，由共点力平衡有F=mgsin30°+F 1分代入数据解得F=0.2N 1分（3）金属棒发热功率P=I2R 1分金属棒ab匀速运动的速度大小为v时，其产生的感应电动势E=BLv 1分由闭合电路欧姆定律知I= 1分代入数据解得v=2m/s 18.某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示，AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，一带正电粒子O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再