重庆羊角中学校2022年高二物理期末试卷含解析

重庆羊角中学校2022年高二物理期末试卷含解析一、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1.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是（

）A.周期为4.0s

B.振幅为20cmC.传播方向沿x轴正向

D.传播速度为1m/s参考答案：C2.(不定项选择题)如图所示，实线为一电场中的等势面，是中心对称图形。a、b、c、d是以中心点为圆心的圆周上的四个点，则下列说法中正确的是（

）（A）a、b、c、d四点电势不等，但电场强度大小相等（B）若一电子从b点运动到c点，克服电场力做的功为0.4eV（C）若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动（D）若一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出参考答案：AC3.（单选）如图所示，坐标原点处有一波源，波源起振方向为-y方向。当波传到x=1m处的质点P开始计时，在t=0．4s时PM间第一次形成图示波形（其余波形未画出），此时x=4m的M点刚好在波谷。则（

）

A．t=0．3s时在x=2m处的质点处于平衡位置且向+y方向运动

B．P点开始振动的方向沿y轴正方向

C．当M点开始振动时，P点正好在波谷

D．这列波的传播速度是7．5m/s参考答案：A4.在美丽的松花江畔，位于吉林市南部24公里处，坐落着我国最早建成的大型水电站——丰满发电厂。宏伟的拦江大坝，高耸的输电铁塔，清丽的湖光山色，构成了一幅极富神韵的画卷。在丰满发电厂向长春市远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率是，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为，那么输电电压应增为

A．32U

B．16U

C．8U

D．4U参考答案：C5.如图,甲图中虚线是点电荷产生电场的等势面,乙图是匀强电场。电场中各有a、b两点，则（

)

A、甲图中两点的场强E相同，电势也相同

B、乙图中两点的场强E相同，电势也相同C、甲图中，带电粒子在两点间移动，电场力做功为零

D、乙图中，带电粒子在两点间移动，电场力做功为零参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，导体棒A、B相互连接，一带正电的导体Q靠近A端。用手接触B端，移去手再移去Q，将A、B分开，则A带

电荷，B带

电荷。若手的接触点改在A端，先分开A、B，再移走导体Q，则A带

电荷，B带

电荷。（请在答题卷上填正、负或不带电）参考答案：负，负，负，不带电7.如图所示，圆弧轨道与水平面平滑连接，轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定，质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连．求：Ⅰ．弹簧的最大弹性势能；Ⅱ．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度．参考答案：解：Ⅰ．A下滑与B碰前，根据机械能守恒得：3mgh=×3mA与B碰撞，根据动量守恒得：3mv1=4mv2弹簧最短时弹性势能最大，系统的动能转化为弹性势能，据功能关系可得：Epmax=×4m解得：Epmax=mghⅡ．据题意，A．B分离时A的速度大小为v2A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中，根据机械能守恒得：3mgh′=×3m解得：h′=h答：Ⅰ．弹簧的最大弹性势能是mgh；Ⅱ．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度是h．8.如下图，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，线圈先后两次转速之比为

；两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝

。参考答案：3∶2

；

9∶49.（1）如图所示，在真空中用绝缘轻质细线悬挂着M、N两个带等量电荷的小球，电荷量均为q，M带正电。则N球带

电（选填“正”或“负”）。（2）设M、N两带电小球可视为点电荷。两球平衡时，它们之间的库仑力大小为F，若M、N两球电荷量均增大为2q，两球距离不变时，N球受到的电场力大小为

。参考答案：（1）正

（2）4F10.实验中保持滑块质量不变，改变滑块受力时，测出滑块在相等时间内由静止开始运动的位移x．以小车的受力F为横坐标，以小车的位置移x为纵坐标作图，得出的图象应是________，得出的实验结论应是________．参考答案：11.（4分）光导纤维的制成原理是利用光的

，传播过程中的能量损耗非常

，（填大或小）传输信息，既经济又快捷。参考答案：全反射，小12.为了演示电磁感应现象，图6给出了一系列必备的实验仪器，另备有用于连接仪器的导线若干（图中未画出）。（1）请用导线将仪器正确的连接成试验电路（铅笔线表示导线）。（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针

，开关完全合上后，电流计的指针

，移动滑动变阻器触头，电流计指针

，将小螺线管从大螺线管中拔出的过程，电流计指针

。（以上各空均填“偏转”或“不偏转”。）这个演示实验表明，不论用什么方法，只要

，闭合电路中就有感应电流产生。参考答案：（1）略（2）

偏转

不偏转

偏转

偏转

只要穿过闭合回路的磁通量发生了变化，回路中就有感应电流产生

13.（5分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC间加有恒定电压，正离子进入B时速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度，则加在BC间的电压U＝______________。

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为l，阻值r=0.3omega、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面的两条平行光滑金属导轨上，导轨间距也是l，接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5omega的电阻，量程为0～3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V的电压表跨接在R两端．垂直导轨平面的匀强磁场竖直向下．现以向右的恒定外力F使CD向右运动，当其以速度v=2m/s匀速滑动时，观察到电路中有一个电表正好满偏，另一个未满偏．问：（1）此时满偏的是什么表？为什么？（2）拉动金属棒的外力F多大？（3）此时撤去外力F，金属棒逐渐慢下来并最终停止运动．求从撤去外力到金属棒停止的过程中通过电阻的电荷量多大？参考答案：解（1）此时满偏的是电压表，因为若电流表满偏，则据U=IR=3×0.5=1.5V，电压表已超量程，所以不合题意．（2）因为CD匀速运动，所以据能量守恒定律可知：外力F的功率与电路中产生的焦耳热功率相等，即：F?v=I2?R总电流I=解得F==N=1.6N．（3）由（2）中可知F=F安=BIL=1.6N．BL=0.8N/A对棒上撒去外力至停下的过程用动量定理：△mv=F安?t即：0.1×2=BL?t=0.8q代入数据解得q=0.25C．答：（1）此时满偏的是电压表，因为若电流表满偏，则据U=IR=3×0.5=1.5V，电压表已超量程，所以不合题意．（2）拉动金属棒的外力F为1.6N．（3）从撤去外力到金属棒停止的过程中通过电阻的电荷量为0.25C．【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】（1）根据假设法，结合欧姆定律分析判断哪个表满偏．（2）CD匀速运动时，根据能量守恒，抓住外力F的功率与电路中产生的焦耳热功率相等，求出拉动金属棒的外力F．（3）撤去外力F后，结合动量定理求出撤去外力到金属棒停止的过程中通过电阻的电荷量．17.光滑曲面AB与滑动摩擦系数μ=0.4的粗糙水平面BC相切于B点，如图所示．图中SBC=0.5m，用细线拴一质量m=1kg小球Q，细线长L=1.5m，细线的另一端悬于O点．球Q在C点时，对C点无压力．质量与Q相等的小球P自高h=1.0m处沿曲面AB由静止开始滑下，在水平面上与球Q正碰，若碰撞过程中无机械能损失．（g取10m/s2）（1）P与Q第一次碰撞后，小球Q上升的最大高度；（2）小球P与Q最多能碰撞几次？参考答案：解：（1）P球从开始下滑到碰撞前的过程，运用动能定理得

mgh﹣μmgSBC=P球和Q球在碰撞过程中，取向右为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得

mv0=mvP+mvQ由机械能守恒定律得：mv02=mvP2+mvQ2解得：vP=0，vQ=v0．设P与Q第一次碰撞后小球Q上升的最大高度为H．对Q，由机械能守恒定律得mvQ2=mgH联立解得H=0.8m（2）以P球和Q球为系统，从P球开始下滑至P球静止的过程中，由能量守恒定律得

mgh﹣μmgs=0解得，P球在BC段滑行的总路程s=1.25m则==2.5所以两球碰撞四次，P球最终静止于C点答：（1）P与Q第一次碰撞后，小球Q上升的最大高度是0.8m；（2）小球P与Q最多能碰撞4次．18.物体做圆周运动时，所需的向心力F需由运动情况决定，提供的向心力F-供---由受力情况决定．若某时刻F需=F供，则物体能做圆周运动；若F需＞F供，物体将做离心运动；若F需＜F供，物体将做向心运动。现有一根长L=1m的不计伸长的轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，g取10m/s2，则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）若将小球以速度v1=5m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多大？（3）若将小球以速度v2=3m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小？若无张力，试求从抛出小球到绳子再次伸直时所经历的时间？参考答案：（1）临界状态：………………1分解得：m/s