广西壮族自治区百色市第四中学2022年高二物理期末试题含解析

广西壮族自治区百色市第四中学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.（单选）如图所示，虚线区域内存在匀强磁场，当一个带正电的粒子（重力不计）沿箭头方向穿过该区域时，运动轨迹如图中的实线所示，则该区域内的磁场方向可能是A．平行纸面向右

B．平行纸面向下

C．垂直纸面向里

D．垂直纸面向外参考答案：D2.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v．在此过程中（

）A.地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为B.地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为D.地面对他的冲量为mv-mg△t，地面对他做的功为零参考答案：B试题分析：人的速度原来为零，起跳后变化v，以向上为正方向，由动量定理可得，故地面对人的冲量为，人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故D正确。考点：考查了动量定理，功的计算3.如图6－17所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于A.4.67m/sB.6m/sC.10m/sD.4m/s参考答案：AC4.利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U．已知自由电子的电荷量为e，则下列判断正确的是(

)A．上表面电势高

B．下表面电势高C．该导体单位体积内的自由电子数为D．该导体单位体积内的自由电子数为参考答案：BD5.下列说法中正确的是（

）A．摩擦起电，是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的B．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能一定要减少C．在地毯中夹杂导电纤维是为了利用人在地毯上行走时摩擦产生的静电D．电势降低的方向，一定就是场强方向参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.参考答案：北，97.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环将向

（填“左”或“右”）运动。

参考答案：

右

8.如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=l．在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

参考答案：BDCA，DBCA【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】根据波形读出波长，求出周期，分别得到a点形成波峰的时间，再确定先后顺序．频率等于周期的倒数．【解答】解：四个图的波长分别是：λa=l，，λc=2l，λc=周期分别为Ta==，Tb==，Tc=，Td==由该时刻起a点出现波峰的时间分别为ta==，tb==，tc==，td==可见，tb＜td＜tc＜ta．所以由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图BDCA．根据频率与周期的关系f=，得到，频率关系为fd＞fb＞fc＞fa，频率由高到低的先后顺序依次是图DBCA．故答案为：BDCA，DBCA9.把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面与磁场的方向垂直并使铜环沿着磁场的方向移动(如图甲)，如果把一个铜环放在磁场是不均匀的(如图乙)，也是使铜环沿着磁场的方向移动，则能产生感应电流的是图

，不能产生感应电流的是图

。

参考答案：10.（1）某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力G＝，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，则气体分子的平均速率_____（选填“不断增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）；除分子碰撞外，气体分子间作用力为_____（选填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情况下，若整个过程中封闭气体内能的变化为△U，求：①气体的最高温度T______；②整个过程中气体吸收的热量Q_________。参考答案：

(1).不断增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【详解】（1）给电热丝通电，过一段时间，活塞缓慢上升，气体先做等容变化，随着温度升高，压强变大，在活塞缓慢上升时，是等压变化，随着体积增加，温度继续升高，温度是分子平均动能的标志，随着温度上升，气体分子的平均速率不断增大；气体分子间距较大，大于10r0以上，一般认为气体分子间作用力为零。（2）①气体先等容变化至压强为：，设温度升高为T1，则有：，解得：，接着等压膨胀至体积为，设温度升高到T，则有：，解得：T=2T0②整个过程对外做功：，根据热力学第一定律得：，代入数据解得：11.如右图所示的电路为用伏安法测量金属电阻R的电路图，当S接a时，电压表示数为2.7V，电流表示数为5.0mA，当S接b时，电压表示数为2.8V，电流表示数为4.0mA，那么，那么该电阻测量值较准确的数值等于_______Ω，测量值比真实值_______（填偏大或偏小）．参考答案：12.如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，已知在此过程中，气体内能增加300J，则该过程中气体

（选填“吸收”或“放出”）热量为

J。参考答案：吸收

500气体的体积变大，对外做功，对外做功，W为负值，根据热力学第一定律：△E=Q-W，所以：Q=△E+W=500J，正号表示吸收热量。13.一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为－Q的点电荷，该点电荷距金属球表面的最近距离为r，由于静电感应在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度大小为____________，方向_________；（填“左”“右”）若用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，侧导线____________（填“能”“不能”）将金属球两侧的感应电荷中和。参考答案：

左

不能三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.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．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角，完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两帮质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，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，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿轨道向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止，取g=10m/s2，问：（1）通过棒cd的电流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？参考答案：（1），方向由右手定则可知由d到c（2）（3）考点：电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁磁学知识和力平衡知识．第2问题，也可以选择研究整体求解F的大小。17.(14分)如图所示，质量为m，边长为l的正方形平板与弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，另一端固定于地面，平板处于平衡状态。质量为m的第一个小球从平台以一定速度垂直于平板的左边缘水平抛出，并与平板发生完全非弹性碰撞(设平台与板间高度差为h，抛出点在平板的左边缘正上方)。隔一段时间后，以相同速度抛出第二个小球。(假定在任何情况下平板始终保持水平，忽略平板在水平方向上的运动，且为方便计算起见，设h=3)（1）求第一个小球落到平台上形成的振子系统的周期和频率；（2）为了使第二个小球与平板不发生碰撞，其抛出速度的最小值为多少？（3）在（2）的情况下，两小球抛出的时间差是多少？参考答案：解析：（1）碰撞前后小球与平板，总质量为2m一起在新的平衡位置上下做简谐振动，如图中虚线所示系统的周期为系统的频率为（式中ω为角频率）（2）碰撞前，第一个小球在竖直方向的速度为发生完全弹性碰撞，竖直方向有近似动量守恒则碰撞后平板运动的速度为振子振幅为旋转参考矢量与y轴负方向的夹角满足，则设析运动到最低点位置时第二个小球正好下落到这一高度，则第二个小球下落用时由此可以求出两者不发生碰撞时，第二个小球的最小抛出速度为（3）第一个小球下落到平板用时碰撞后平板从原平衡位置压缩到最低位置用时设两球抛出的时间相差，则考虑到板往复一次用时，第二个小球抛出时间可以是振子系统运动时间大于一个周期后，则两小球抛出的时间差