湖南省怀化市芷江县第一中学2022年高二物理期末试题含解析

湖南省怀化市芷江县第一中学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1.两质量均为M的冰船A、B静止在光滑冰面上，轴线在一条直线上，船头相对，质量为m的人从A船跳入B船，又立刻跳回，A、B两船最后的速度之比是（）A.（M＋m）/M

B.M/(2M-m)

C.M/(M+m)

D.M/(M-m)参考答案：C2.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（

）A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率等于300HzB当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300HzC．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300HzD．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300Hz参考答案：D3.如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝.线罔的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸而.当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡.由此可知(

).A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NIlB磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIlC磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NIlD磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2Nil参考答案：B4.（单选）如图所示，两个单摆和的摆长＞，将它们都拉离竖直方向一个很小的角度然后释放，那么这两个摆球到达最低点时的速度的大小和经历时间应满足

A．＞，＞

B．＞，＜C．＜，＜

D．＜，＞参考答案：A5.如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央的上方固定一与磁铁垂直的通电直导线，电流方向垂直纸面向外，则下面结论正确的是A．磁铁对桌面的压力减小，它不受摩擦力；B．磁铁对桌面的压力减小，它受到摩擦力；C．磁铁对桌面的压力加大，它不受摩擦力；D．磁铁对桌面的压力加大，它受到摩擦力；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.如图所示，有一磁感应强度B＝9.1×10－4T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场方向的一平面内的两点，今有一电子在此磁场中运动，它经过C点时速度v的方向和磁场垂直，且与CD之间的夹角θ＝30°，电子在运动中后来又经过D点，则电子从C点第一次到D点所用的时间是________s．(me＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C)参考答案：电子从C点第一次到D点所用的时间是6.5×10－9s．7.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度，从图示位置开始匀速转动90o过程中，线框中感应平均电动势大小为

，转过90o时的感应电动势大小为

。参考答案：8.将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开。现将电热器接到一个U=10sinωt(V)的交变电源上，煮开同一壶水需时间

；若接到另一正弦交流电源上，需要时间为t，那么这个交流电源电压的最大值为

V。参考答案：2t

209.在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为、质量为的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间的关系是，式中x以米为单位，t的单位为秒。从开始运动到5s末物体所经过的路程为

m，克服电场力所做的功为

J。参考答案：

0.34m

3.0×10-5J]10.参考答案：11.有一带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.

则:

(1)AB间电势差、BC间电势差

(2)如以B点电势为零,则A点的电势参考答案：(1)200V

-300V

(2)200V12.如图10所示，在一匀强电场中，将的负电荷由A点移至B点，需克服电场力做功，已知AB连线长为，AB连线与电场线间的夹角，则A、B两点间的电势差___________V，场强E=____________V/m。

参考答案：

5×10-10

F

，

80V13.如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置的示意图。生产线压制的是2mm厚的铝板，放射源能放射出α、β、γ三种射线，铝板下的探测接收器可以把接收到的放射线的强度转化为电信号，通过微机控制轧辊间的距离从而控制铝板的厚度。根据α、β、γ三种射线贯穿性能的不同，可以判定三种射线中_______射线一定能穿过这样的铝板，____射线对控制铝板厚度起着主要作用。参考答案：γ；β三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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．15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求：（1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；（2）OC间的距离；（3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则CD间的距离为多少。参考答案：（1）由qvB=得

…………（1分）方向沿x轴正方向…………（1分）（2）质子电场中运动时间…………（2分）由牛顿第二定律

qE=ma…………（1分）由题意可知x1=ON=r…………（1分）电场中x2=NC=v…………（1分）OC间的距离为x=x1+x2=r+…………（1分）（3）竖直方向的速度…………（1分）

设质子合速度为质子合速度与x轴正向夹角的正弦值sinθ=…………（1分）x3=CD=2Rsinθ…………（2分）运动半径…………（1分）x3=CD=2●==…………（1分）17.两块质量都是m的木块A和B在光滑水平面上均以速度向左匀速运动，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图所示．现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为v0，子弹射入木块A并留在其中．求：（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A、B的速度vA和vB的大小；（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．参考答案：解：（1）在子弹打入木块A的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来不及发生形变，A、B都不受弹力的作用，故vB=v0；由于此时A不受弹力，木块A和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用，系统动量守恒，以子弹与A组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，：由动量守恒定律得：mv0﹣m?=（m+m）vA，解得：vA=﹣v0，负号表示方向向左；（2）由于木块A、木块B运动方向相同且vA＜vB，故弹簧开始被压缩，分别给A、B木块施以弹力，使得木块A加速、B变减速运动，弹簧不断被压缩，弹性势能增大，直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大，在弹簧压缩过程木块A（包括子弹）、B与弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒．设弹簧压缩量最大时共同速度为v，弹簧的最大弹性势能为Epm，以A、B与弹簧组成的系统为研究对象，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mvA+mvB=（m+m）v，?mvA2+mvB2=（m+m）v2+Epm，解得：v=v0，Epm=mv02；答：（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A、B的速度分别为v0、v0；（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为mv02．18.如图所示，固定于水平面上的金属框cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长L的正方形，棒电阻r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。（1）若以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流。（2）在上述情况中，棒始终保持静止，当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大?（3）若从t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右匀速运动，可使棒中不产生I感，则磁感应强度应怎样随时间变化?（写出B与t的关系式）参考答案：如图所示，固定于水平面上的金属框cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长L的正方形，棒电阻r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。（1）若以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流。（2）在上述情况中，棒始终保持静止，当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大?（3）若从t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右匀速运动，可使棒中不产生I感，则磁感应强度应怎样随时间变化?（写出B与t的关系式）解析：（1）据法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势为E==kL2-----