山東省泰安市鄆城縣煤礦學校2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析

山東省泰安市鄆城縣煤礦學校2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一輛公共汽車進站后開始剎車，做勻減速直線運動．開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m．則剎車后6s內(nèi)的位移是()A．20mB．24mC．25m

D．75m參考答案：C2.（多選）把一根通電的硬直導線ab放在磁場中，導線所在區(qū)域的磁感線呈弧線，如上圖所示，導線可以在空中自由移動和轉動，導線中的電流方向由a到b.以下說法正確的是：A．a(chǎn)端垂直紙面向外旋轉，b端垂直紙面向內(nèi)旋轉，當導線轉到跟紙面垂直后再向下平移B．a(chǎn)端垂直紙面向外旋轉，b端垂直紙面向內(nèi)旋轉的同時向下平移C．要產(chǎn)生以上弧形磁感線的磁場源，虛線框內(nèi)只可能是蹄形磁鐵D．要產(chǎn)生以上弧形磁感線的磁場源，虛線框內(nèi)可能是蹄形磁鐵、條形磁鐵、通電螺線管甚至是直線電流

參考答案：BD3.（單選）兩個完全相同的金屬小球A、B，球A所帶電荷量為+4Q，球B所帶電荷量為－2Q，現(xiàn)將球B與球A接觸后，移到與球A相距為d處，（d遠遠大于小球半徑）。已知靜電力常量為k，則此時兩球A、B之間相互作用的庫侖力大小是（

）A. B． C． D．參考答案：C4.將電荷由靜止釋放，只在電場力的作用下運動時，下面的說法正確的是A.無論是正電荷還是負電荷，總是由低電勢點向高電勢點運動B.無論是正電荷還是負電荷，總是由高電勢點向低電勢點運動C.無論是正電荷還是負電荷，總是向電勢能變小的方向運動D.無論是正電荷還是負電荷，總是向電勢能變大的方向運動參考答案：C5.（多選）如圖所示，電阻為r的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以某一角速度勻速轉動。t=0時，線圈平面與磁場垂直，各電表均為理想交流電表，則（

）A.1s內(nèi)電路中的電流方向改變了次B.滑片P向下滑動時，電壓表的讀數(shù)不變C.線圈勻速運動的角速度變大時，電流表的讀數(shù)也變大D.t=0時，線圈中的感應電動勢最大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1m的均勻金屬桿，兩端焊接等長的細軟導線，懸掛在同一水平高度的兩點上，abcd所在的區(qū)域內(nèi)有一豎直向上的勻強磁場，當ab中通以如右圖所示的電流時，金屬桿ab偏離原來的位置到兩根懸線和豎直方向的夾角為30°時保持平衡，如果金屬桿ab的質(zhì)量為kg，其中通過的電流強度為10A。則勻強磁場的磁感應強度為______T。（g取10m/s2）參考答案：1T

7.（4分）某同學在做玩具直流電動機實驗，當加在電動機兩端的電壓為0.3V時，測得流過電動機的電流為0.3A，此時電動機不轉動,當電動機兩端電壓增大為2V時，電動機正常工作，此時流過電動機的電流為0.8A，則電動機線圈的電阻為

W，它正常工作時輸出的機械功率為

W。參考答案：1；0.968.在如圖實驗裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計相接，B極板接地．（1）若極板B稍向上移動一點，則將觀察到靜電計指針偏角

（填“變大”或“變小”），此實驗說明平行板電容器的電容隨

而增大；（2）若極板B稍向左移動一點，則將觀察到靜電計指針偏角

（填“變大”或“變小”），此實驗說明平行板電容器的電容隨

而增大．參考答案：（1）變大；極板正對面積增大（2）變大；板間距離減小【考點】電容器的動態(tài)分析．【分析】（1）若極板B稍向上移動一點，極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式，分析電容的變化．電容器的電量不變，由電容的定義式分析板間電壓的變化，再判斷靜電計指針偏角的變化．（2）若極板B稍向左移動一點，再用同樣的思路進行分析．【解答】解：（1）若極板B稍向上移動一點，極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式可知，電容C變小．電容器的電量Q不變，由電容的定義式得到，板間電壓U變大．此實驗說明平行板電容器的電容隨極板正對面積增大而增大；（2）若極板B稍向左移動一點，板間距離增大，根據(jù)電容的決定式可知，電容C變?。娙萜鞯碾娏縌不變，由電容的定義式得到，板間電壓U變大．此實驗說明平行板電容器的電容隨極板減小而增大．故答案為：（1）變大；極板正對面積增大（2）變大；板間距離減小9.在空間某一區(qū)域，有一勻強電場，一質(zhì)量為m的液滴，帶正電荷，電量為q，在此電場中恰能沿豎直方向作勻速直線運動，則此區(qū)域的電場強度的大小為

____，方向___

___。參考答案：mg/q10.電磁波可以在真空中傳播；光是一種電磁波，電磁波在真空中的速度等于

。電磁波的波長、波速及頻率的關系：

參考答案：11.太陽能量來源于太陽內(nèi)部氫核的聚變，設每次聚變反應可以看作是4個氫核結合成1個氦核，同時釋放出正電子；已知氫核的質(zhì)量為，氦核的質(zhì)量為，正電子的質(zhì)量為，真空中光速為則每次核反應中的質(zhì)量虧損_______及氦核的比結合能____參考答案：【詳解】第一空.根據(jù)核反應質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，可知生成了2個正電子，所以質(zhì)量虧損。第二空.根據(jù)可知，產(chǎn)生的能量為：，所以氦核的比結合能為。12.如圖所示，在一勻強電場區(qū)域中，有A、B、C、D四點恰好位于一正方形的四個頂點上，已知A、B、C三點電勢分別為φA＝2V，φB＝4V，φC＝0。請在圖中作出電場線（至少作兩條），D點電勢φD為

參考答案：-213.如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當磁感應強度均勻增加時，有一帶電粒子靜止于水平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶

電，若增大磁感應強度的變化率，則帶電粒子將

（填“向上運動”“向下運動”或靜止”）參考答案：負，向上運動．【考點】法拉第電磁感應定律；電容．【分析】帶電粒子受重力和電場力平衡，由楞次定律可判斷極板帶電性質(zhì)，由法拉第電磁感應定律可得出感應電動勢變化，從而知道電場力的變化．【解答】解：當磁場均勻增加時，由楞次定律可判斷上極板帶正電．所以平行板電容器的板間的電場方向向下，帶電粒子受重力和電場力平衡，所以粒子帶負電．若增大磁感應強度的變化率，感應電動勢增大，粒子受的電場力增大，則帶電粒子將向上運動．故答案為：負，向上運動．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點。（1）請比較P、Q兩點中電場強度的強弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點電荷放在電場中的P點，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負點電荷放在P點，求負荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點電場強度較強(1分)。因為Q點處電場線分布較P點密(1分)。(2)P點電場強度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強度方向相反)

(1分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一等腰直角三棱鏡，放在真空中，AB=AC．在棱鏡側面AB左方有一單色光源S，從S發(fā)出的光線SD以60°入射角從AB側面中點射入三棱鏡，當它從側面AC射出時，出射光線與棱鏡側面AC間的夾角為30°．求此三棱鏡的折射率并作出光路圖．參考答案：解：由折射定律，光線在AB面上折射時有：在AC面上出射時，由幾何關系，γ=90°﹣30°=60°，α+β=90°聯(lián)立解得：α=β=45°折射率n=答：三棱鏡的折射率為．光路圖如圖所示．【考點】光的折射定律．【分析】根據(jù)光的折射在AB面和AC面上作出折射圖，根據(jù)幾何關系得出入射角和折射角的大小，通過折射定律求出折射率的大小．17.如圖所示，質(zhì)量為m1=3kg的光滑圓弧形軌道ABC與一質(zhì)量為m2=1kg的物塊P緊靠著（不粘連）靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0.3m．一質(zhì)量為m3=2kg的小球（可視為質(zhì)點）從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：①小球第一次滑到B點時的速度v1；②小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h．參考答案：①設小球第一次滑到B點時的速度為v1，軌道和P的速度為v2，取水平向左為正方向，由水平方向動量守恒有：（m1+m2）v2+m3v1=0…①根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒m3gR=（m1+m2）v22+m3v12…②聯(lián)①②解得：v1=﹣2m/s方向向右

v2=1m/s方向向左②小球經(jīng)過B點后，物塊P與軌道分離，小球與軌道水平方向動量守恒，且小球上升到最高點時，與軌道共速，設為vm1v2+m3v1=（m1+m3）v…③解得：v=﹣0.2m/s方向向右由機械能守恒m1v22+m3v12=（m1+m3）v2+m3gh…④解得：h=0.27m答：（1）小球第一次滑到B點時的速度v1為﹣2m/s，方向向右．（2）小球第一次經(jīng)過B點后，相對B能上升的最大高度h為0.27m．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】（1）小球向下滑動過程中，小球、弧形軌道ABC和物塊P組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)的機械能守恒，此過程中，小球和物塊P的過程相同，據(jù)此列方程可求出小球第一次滑到B點時的速度v1；（2）小球經(jīng)過B點后，物塊P與弧形軌道ABC分離，小球與弧形軌道水平方向動量守恒，當二者速度相同時，小球上升高度最大，根據(jù)動量守恒和機械能守恒列方程即可求解．18.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”。它可以用來斷定古生物體死亡至今的年代。此項研究成果獲得1960年諾貝爾化學獎。（