2022年辽宁省大连市第四十六高级中学高二物理下学期期末试卷含解析

2022年辽宁省大连市第四十六高级中学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.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时,则（

）A

a、b两环均静止不动

B

a、b两环互相靠近C

a、b两环互相远离

D

a、b两环均向上跳起参考答案：C2.在匀强磁场中的某一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不同．以下图象描述的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系，a、b两点各代表一组F、I的数据．其中正确的是（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】磁感应强度．【分析】根据安培力公式F=BIL写出表达式即可正确求解．【解答】解：在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F=BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故ACD错误，B正确．故选：B．3.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，静电计指针张角会随电势差U的变大而变大，现使电容器带电并保持总电量不变，下列哪次操作能让静电计指针张角变大A.仅将A板稍微上移

B.仅减小两极板之间的距离C.仅将玻璃板插入两板之间

D.条件不足无法判断参考答案：A解：根据可知，将A板稍微上移，S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，静电计指针张角变大，故A正确；根据可知，减小两极板之间的距离，则电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故B错误；根据可知，将玻璃板插入两板之间，则电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故CD错误。所以A正确，BCD错误。4.要使单摆的振动周期变小，可采用下列哪些做法()A.使摆球的质量减小B.使单摆的摆线变长C.将单摆从赤道移到北极D.将单摆从平原移到高山上参考答案：C5.（多选题）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点．t=0时刻的位移x=﹣0.1m；t=s时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m．该振子的振幅和周期可能为（）A．0.2m，s B．0.2m，8s C．0.3m，s D．0.3m，8s参考答案：ABC【考点】简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的振动图象．【分析】t=时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m．经过s又回到原位置，知s是周期的整数倍，t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m，t=时时刻x=0.1m，知道周期大于，从而可知道振子的周期，也可知道振幅．【解答】解：经过周期的整数倍，振子会回到原位置，知道s是周期的整数倍，经过时振子运动到对称位置，可知，单摆的周期为s，则时为半个周期，则振幅为0.1m．当周期为s时，经过运动到与平衡位置对称的位置，振幅可以大于0.1m，振幅可能为0.1m．可能振幅大于0.1m，则周期T==8S，故ABC正确，D错误．故选：ABC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6..氢原子的核外电子从第3能级跃迁到第2能级时，辐射出的光照到某金属上时恰能产生光电效应现象。那么，很多处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出各种频率的光。其中有

种频率的光可能使这种金属发生光电效应。参考答案：5种7.如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7VC.电动机产生的热功率为4WD.电源输出的电功率为24W参考答案：B试题分析：电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12-2×1-2×1.5W=7V，电动机的总功率为：P总=UI=7×2W=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5W=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14W-2W=12W，所以B正确；AC错误；电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=12×2-22×1W=20W，所以D错误．故选B.考点：电功率【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.8.用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡。设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的频率为______________。参考答案：9.如图所示，水平铜盘半径为r=20cm，置于磁感强度为B=1T，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕过中心轴以角速度ω=50rad/s做匀速圆周运动，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈匝数比为1:100，变压器的副线圈与一电阻为R=20Ω的负载相连，则变压器原线圈两端的电压为__________V，通过负载R的电流为__________A。参考答案：1V 0A

15、如图，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨在导轨上，ab电阻大于cd电阻。当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab在外力F1作用下保持静止，则ab两端电压Uab，和cd两端电压Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F1________F2（填＞、=或＜）。参考答案：、=

11.若在做“验证动量守恒定律”的实验中，称得入射小球1的质量m1=15g，被碰小球2的质量m2=10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移﹣时间图线如图所示，则由图可知，入射小球在碰前的动量是

g?cm/s，入射小球在碰后的动量是

g?cm/s，被碰小球的动量是

g?cm/s，由此可得出的结论是

．参考答案：1500；750；750；碰撞过程中系统的动量守恒【考点】验证动量守恒定律．【分析】由速度图象求出小球的位移与对应的时间，由速度公式求出小球的速度，然后根据动量的计算公式求出小球的动量，最后分析实验数据得出实验结论．【解答】解：由图象可知，碰前入射小球的速度：v1===100cm/s，碰后入射球的速度：v1′===50cm/s，被碰球碰后的速度：v2===75cm/s，入射球碰前的动量：p=m1v1=15×100=1500g?cm/s，入射小球碰撞后的m1v1′=15×50=750gcm?/s，被碰小球碰撞后的：m2v2=10×75=750g?cm/s，碰后系统的总动量：p′=m1v1′+m2v2′=750+750=1500g?cm/s．通过计算发现：两小球碰撞前后的动量相等，即：碰撞过程中系统的动量守恒．故答案为：1500；750；750；碰撞过程中系统的动量守恒12.如图所示，水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中，导线P所在处的磁场方向竖直

(选填“向上”或“向下”)；闭合电键，通电导线P在磁场中受到的力称为________（选填“安培力”或“洛伦兹力”），由左手定则可知，该力的方向

（选填“向左”或“向右”）。参考答案：13.如图23中AB固定，并通以电流I，问在图示位置上从上往下看，磁铁怎样运动，线中张力如何变化（）A.顺时针转，T增大

B.顺时针转，T减小C.逆时针转，T增大

D.逆时针转，T减小参考答案：A三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）小良为了探究电与磁是否有关系进行了一次实验，他选择了干电池、导线、小灯泡、电流表、开关等器材连好电路，并利用支架把电路中的一根导线竖直放置，并在竖直导线周围放置多个小磁针（指南针）。然后，他合上开关给导线通电，见到小灯泡亮，小磁针发生偏转。请回答下列问题（1）通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个_________________。

（2）改变导线的电流方向，则小磁针的偏转方向_____________。小磁针环绕导线形成图形仍是一个_________________。（3）通电竖直导线的小磁针的发生偏转，表明电流能够产生_________。（4）如果竖直导线中的电流方向由下自上时，它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向，那么，竖直导线中的电流方向由上自下时，导线周围的小磁针北极的环绕方向（自上往下看）是_______________。参考答案：（1）圆圈；（2）发生改变；圆圈；（3）磁场；（4）顺时针方向15.小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而改变，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0～10Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据(I和U分别表示小电珠上的电流和电压)：I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)请在下面的方框中画出实验电路图．(2)在图2-1中画出小电珠的I－U曲线．参考答案：(1)实验电路图如图所示．（4分）(2)小电珠的I－U曲线如图中实线所示．（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的匀强磁场中，整个磁场由n个宽度均为x0的条形匀强磁场区域1、2、3、…、n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为1B、2B、3B、…、nB，两导轨左端间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。（1）对金属棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻的电量q.(2)对导体棒ab加水平向右的力，让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动，当ab进入磁场区1时开始匀速运动。此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒ab保持匀速运动通过整个磁场区域，求棒ab通过第i区域时水平拉力Fi和ab在穿过整个磁场区域所产生的电热Q。（3）对导体棒ab施加水平向右的恒力F0，让它从磁场区1的左边界开始运动，当向右运动距离x0/2时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间t参考答案：解:(1)电路中产生的感应电动势E=△/△t

通过电阻的电量:q=I△t=E△t/R

导体棒穿过1区过程△=BLx0

解得:q=BLx0/R

(2)设进入磁场时拉力为F1，速度为v,

则有F1x0=1/2mv2

F1-B2L2v/R=0解得：F1=2B4L4x0/mR2

v=2B2L2x0/mR

进入第i区时的拉力：

Fi=(iB)2L2V/R=2i2B4L4x0/mR2导体棒以后通过每区都以v做匀速运动，则有：Q=F1x0+F2x0+…+Fnx0解得：Q=2x02B4L4(12+22+…+n2)/mR2

(3)设棒匀速运动的速度为v，则F0=B2L2v/R

设棒在前x0/2距离运动的时间为t1，则F0-BIL=mv/t1或F0t1-Bq1L=mv而q1=BLx0/2R

解得：t1=B2L2x0/2F0R+mR/B2L2设棒在后x0/2匀速运动的时间为t2，则t2=x0/2v=B2L2x0/2F0R

所以棒通过区域1所用的总时间:t=t1+t2=B2L2x0/F0R+mR/B2L217.如图所示，有一矩形区域abcd，水平方向ab边长L1=m，竖直方向ad边长L2=1m，一电荷量为q=1×10﹣5C，质量为m=6×10﹣6kg的带正电的粒子由a点沿ab方向以大小为2m/s的速度v进入该区域．当该区域存在与纸面垂直的匀强磁场时，粒子的运动轨迹恰好通过该区域的几何中心O点，不计粒子的重力，求：（1）粒子在磁场区域运动的半径大小；（2）匀强磁场的磁感应强度大小和方向；（3）粒子通过磁场区域所用的时间．参考答案：解：（1）作出粒子在磁场中偏转运动的轨迹如图所示；由题意可知aO长度L=1m，由圆的规律可知，d点就是轨迹的圆心由几何关系可知，轨迹半径为：R=L2=1m

（2）根据左手定则，可以判断磁场的方向垂直于纸面向外由qvB=m解得B===1.2T；

（3）由题意可知和对应的图象可知，磁场中的运动轨迹为圆弧，所以由t=可得：t====0.785s．答：（1）粒子在磁场区域运动的半径大小为1m；（2）匀强磁场的磁感应强度大小和方向为1.2T，方向垂直纸面向外；（3）粒子通过磁场区域所用的时间为0.785s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）由题意明确粒子的运动轨迹，由几何关系即可明确粒子的转动半径；（2）根据左手定则可明确磁场的方向；再根据洛伦兹力充当向心力列式即可求得磁感应强度的大小；（3）明确粒子在磁场中转过的圆心角和弦长，再根据线速度公式即可求得运动时间．18.一个初速度为零的电子在U1=45V的电压作用下得到一定速度后垂直