安徽省合肥市第四十六中学2022年高二物理期末试题含解析

安徽省合肥市第四十六中学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.（多选题）如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（）A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框截面的电量相同参考答案：AD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电流、电压概念；电磁感应中的能量转化．【分析】A、感应电流的方向可以通过楞次定律或右手定则进行判定．B、根据热量的公式Q=I2Rt进行分析．C、先求出感应电动势，再求外电压．D、通过q=进行分析．【解答】解：A、根据右手定则，导线框产生的感应电流方向相同．故A正确．

B、I=，t=，根据Q=I2Rt=，知Q与速度v有关，所以导线框产生的焦耳热不同．故B错误．

C、向上移出磁场的过程中，电动势E=BLv，ad边两端电势差U=；向右移出磁场的过程中，电动势E=3BLv，ad边两端电势差U=．故C错误．

D、q=，沿两个不同方向移出，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电量相同．故D正确．故选AD．2.（多选）如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路．导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计．在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场．开始时，导体棒处于静止状态．剪断细线后，导体棒在运动过程中（）A．回路中有感应电动势B．两根导体棒所受安培力的方向相同C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒参考答案：AD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动量守恒定律；机械能守恒定律；安培力．【分析】剪断细线后，分析导体棒的运动过程和受力情况．根据磁通量的变化判断感应电动势，根据左手定则判断安培力的方向，分析两棒组成的系统在运动过程中是不是合外力为零或者内力远大于外力，这是系统总动量守恒的条件．【解答】解：A、剪断细线后，导体棒在运动过程中，由于弹簧的作用，导体棒ab、cd反向运动，穿过导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路的磁通量增大，回路中产生感应电动势，故A正确．B、导体棒ab、cd电流方向相反，根据左手定则，所以两根导体棒所受安培力的方向相反，故B错误．C、两根导体棒和弹簧构成的系统在运动过程中是合外力为0．所以系统动量守恒，但是由于产生感应电流，产生热量，所以一部分机械能转化为内能，所以系统机械能不守恒．故C错误，D正确．故选AD．3.如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（

）A.把温度计放在c的下方，示数增加最快B.若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大。C.a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小D.若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某一方向射入介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射参考答案：D4.（单选）如图的无限大的磁场中，有一个矩形线圈abcd做下述运动，其中能使线圈中产生感应电流的运动是：A．以bc为轴转动B．以ab为轴转动C．垂直纸面向内匀速运动

D．在纸面内向下运动

参考答案：A5.①验钞机发出的紫外线，②电视机的遥控器发出的红外线，③微波炉磁控管产生的微波，④放射性元素衰变产生的γ射线，它们都是电磁波，若按波长从小到大排列，正确的顺序是

A．①②③④

B．③④①②

C．④①②③

D．③②①④参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(1)某小组同学做“探究小车加速度与力、质量关系”的实验中，若测得某一物体受力F一定时，加速度a与物体质量M的关系如下表所示

(a)根据表中的数据在下图中的方格纸上作a-1/M的图线(b)由a-1/M图像得出实验结论为：_____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg。下图是重物自由下落时，为记录重物运动位移与时间，用打点计时器打出的纸带。O点是重物速度为0时所记录的点，点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么（a）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=

，此过程中物体动能的增加量ΔEk=（g取9.8m/s2，结果取两位有效数字）；（b）实验的结论是。参考答案：7.如图所示，斜面A静止在粗糙水平面上．当物体B静止在斜面上时，地面对A__________摩擦力，当B沿斜面匀速下滑时，地面对A__________摩擦力，当B受沿斜面向上的拉力而匀速上滑时，地面对A__________摩擦力．（填有或无）

参考答案：无

无

有8.如图所示在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致重力势能的减少量

（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。参考答案：大于9.（8分）如图所示，均匀且有界的磁场，其磁感应强度为B，有一边长为l的正方形线框，其平面与磁感线垂直，ab边在磁场的边缘，线框以垂直于磁场方向的恒定速度v向磁场外运动，并整个移出磁场。若线框的电阻为R，则在这个过程中，线框中的感应电流为________，外力对线框做的功为________，外力的功率为________，通过线框中某横截面的电量为________。参考答案：；；；10.A、B两个物体的质量之比为,它们以相同的初动能始终沿同一水平面滑动,设它们与水平面间的摩擦力大小相等，则：A、B两物体的初动量大小之比：

，A、B两个物体滑行时间之比：

；A、B两个物体滑行的距离之比：

。参考答案：，，1：111.有两个质量分别为3m、2m的小球A、B，其中B球带正电ｑ，A球不带电，用足够长的不会伸长的绝缘线连接，均置于竖直向下的匀强电场中，场强大小为E，如图所示，释放A球，让两球由静止落下，下落一小段时间，此时B球的加速度大小为：_______；此时A、B间线的张力F=_______。参考答案：ａ=g＋qE/5m，F=3qE/512.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A（其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行），这一过程称为一个循环，则：A．由A→B，气体分子的平均动能

（填“增大”、“减小”或“不变”）B．由B→C，气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）C．由C→A，气体

热量（填“吸收”或“放出”）参考答案：（1）A．增大（2分）；B．减小（2分）；C．放出（2分）。13.12．质量为3Kg的小球沿光滑的水平面以2m/s的速度向右运动，碰到墙壁后原速率反弹，设碰撞时间为0.2s，那么这一过程中的动量变化大小是

Kg.m/s,方向

，墙对小球的平均作用力是

N.三、计算题。（请写出所用的物理公式和必要的文字说明，48分）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？参考答案：解：当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为，电流为Imin.正确地画出两种情况下的受力图如图所示，由平衡条件列方程求解．根据第一幅受力图列式如下：

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）解上述方程得：（1分）根据第二幅受力图

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）解上述方程得：

则通过ab杆的电流范围为：

（1分）17.如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM=MP=L；在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ（粒子的重力不计）。[来源（1）求第三象限匀强电场场强E的大小（2）求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小（3）若带电粒子能再次回到原点O，问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？

参考答案：（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.

,

（1分）

(1分)

，

（1分）（2）设到原点时带电粒子的竖直分速度为