湖南省衡阳市 衡东县吴集红坪中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

湖南省衡阳市衡东县吴集红坪中学2022年高二物理上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，AB为一个斜面，ACD由两个斜面连接而成。物体从最高点A由静止开始下滑，第一次经AB滑到底端时间为t1；第二次经ACD滑到底端时间为t2，不计摩擦阻力。已知AC＋CD＝AB，在各斜面的等高处物体的速率相等，则

A．t1＞t2

B．t1＝t2 C．t1＜t2 D．不能比较t1和t2的大小参考答案：A2.（单选）下列说法中正确的是（）A．“交流电的有效值”用的是等效替代的方法B．探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是反证的方法C．电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比D．“如果电场线与等势面不垂直，在等势面上移动电荷时电场力就要做功．”用的是控制变量的方法参考答案：解：A、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法．故A正确；B、探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是控制变量的方法．故B错误；C、电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力、试探电荷的电荷量无关．故C错误；D、“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功．”用的是假设法．故D错误；故选：A．3.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置,能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为下图乙所示,则说明火车在做A.匀速直线运动

B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动

D.加速度逐渐增大的变加速直线运动参考答案：B4.（多选题）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直，两磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v做匀速直线运动．则下列说法正确的是（）A．v=v0B．线框离开MN的过程中电流方向为adcbaC．当ab边刚越过JP时，线框加速度的大小为3gsinθD．从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中，线框产生的热量为2mgLsin参考答案：BCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动，加速度为零．当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v做匀速直线运动，则知两次匀速运动时，重力沿斜面向下的分力与安培力平衡，安培力的表达式分别为F1=和F2=2BLI2=2BL×2=，由平衡条件即可求出速度之比．从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和，根据能量守恒定律求出产生的电能．【解答】解：A、由题意当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动，加速度为零．当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v做匀速直线运动，则知两次匀速运动时，重力沿斜面向下的分力与安培力平衡，安培力的表达式分别为F1=和F2=2BLI2=2BL×2=，由平衡条件即可求出速度关系：4v=v0．故A错误．B、线框离开MN的过程中，穿过线圈磁通量减小，由楞次定律可行，线圈产生的感应电流方向为adcba．故B正确．C、当ab边未越过JP时，线框做匀速直线运动，处于受力平衡，即mgsinθ=；当ab边刚越过JP时，线框两边切割磁感线，导致线框做匀减速运动，受力分析，即mgsinθ﹣4=ma，从而可求出线框加速度的大小为3gsinθ，故C正确；D、从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中，线框的重力势能和动能均减小，根据功能关系得知，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和．则线框产生的热量为mg×2Lsinθ+=．故D正确故选：BCD5.（多选）在电磁感应中，下列说法正确的是A．感生电动势产生的原因是“变化的磁场周围会产生封闭的感生电场”，这是麦克斯韦理论。B．导体棒切割磁感线，产生动生电动势的原因是“洛伦兹力做功”C．法拉第发现了产生电磁感应现象的规律，并且同时总结出了“法拉第电磁感应定律”D．“楞次定律”给出的是判定感应电流方向的方法参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）一个质量为0.3kg的小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小为4m/s。则碰撞前后墙对小球的冲量大小为

及碰撞过程中墙对小球做的功为

。参考答案：3kg·m/s；－3J

7.（4分）一个电容器的电容是1.5×10-2μF，把它的两个极板接在90V的电源上，电容器极板所带的电荷量Q=

C，一个静止的电子从一个极板移到另一个极板，电场力做功W=

eV。参考答案：1.35×10-6；908.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图像，已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3，弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2，则它们的周期之比TA：TB＝

；它们的最大加速度之比为aA:aB＝

.参考答案：9.将一个物体以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则物体落地时竖直方向的分速度为

m/s，落地时速度方向与水平地面的夹角θ=

．参考答案：10；45【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出落地的竖直分速度，根据几何关系求出落地时速度方向与水平地面的夹角θ．【解答】解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，则，tan，则θ=45°故答案为：10；4510.某交流电的电流i=400sin40πt安,这个电流的最大值是______A.该交流电的频率是______HZ.参考答案：11.在验证动量守恒定律的实验里，两半径相同的小球质量之比∶＝8∶3，实验记录纸上，各点（O、M、P、N）位置如图所示，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置，那么，、两球中，__

__球是入射球，碰撞结束时刻，两球的动量之比∶＝__________。参考答案：略12.如图23－8所示，LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。参考答案：充电带正电13.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为

____，方向___

___。参考答案：mg/q三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的金属导轨放在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中。平行导轨的宽度d＝0.3m，定值电阻R＝0.5?。导体棒ab长L=0.5m，在外力F作用下，以v＝20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动。导体棒和导轨的电阻不计,忽略一切摩擦。求：(1)通过R的感应电流大小；(2)外力F的大小。参考答案：17.如图所示，电源电动势E0＝15V，内阻r0＝1Ω，电阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10m/s2.(1)当Rx＝29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则Rx是多少？参考答案：解：（1）

解析：(1)设R1和R2的并联电阻为R，有R＝①R1两端的电压为：U＝②R2消耗的电功率为：P＝③当Rx＝29Ω时，联立①②③式，代入数据，得P＝0.6W．④(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：qE＝mg⑤E＝⑥设小球做圆周运动的半径为r，有qvB＝⑦ks5u由几何关系有r＝d⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据，解得Rx＝54Ω.⑨

18.如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ=45°，O′C=a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同电性、不同速度的带电粒子（不计重力），自O点沿OO′方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，并进入匀强磁场B2中，求：

（1）沿直线OO′方向进入匀强磁场B2的带电粒子的速度；

（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；

（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。参考答案：解(1)沿直线OO′运动的带电粒子，设进入匀强磁场B2的带电粒子的速度为v，根据（2分）

解得：（1分）(2)粒子进入匀强磁场B2中做匀速圆周运动，根据

解得：（2分）因此，带电量最大的带电粒子运动的轨道半径最小。设