陜西省西安市周至縣第五高級(jí)中學(xué)2022年高二物理期末試卷含解析

陜西省西安市周至縣第五高級(jí)中學(xué)2022年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）有一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的邊界MN左側(cè)為無場(chǎng)區(qū)，右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖（甲）所示，現(xiàn)讓一個(gè)金屬線框在紙平面內(nèi)以垂直于MN的恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的電流隨時(shí)間變化的i﹣t圖象如圖（乙）所示，則進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的金屬線框可能是圖中的：（）A． B． C． D．參考答案：BC【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．【分析】由公式E=BLv及歐姆定定律求出電流的表達(dá)式，找出各線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流的變化規(guī)律，然后選出與圖乙所示圖象符合的線框．【解答】解：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，設(shè)線框總電阻是R，則感應(yīng)電流I=，由圖乙所示圖象可知，感應(yīng)電流先均勻變大，后恒定，最后均勻減小，由于B、v、R是定值，則導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度L應(yīng)先變長(zhǎng)，后恒定，最后均勻減小，且L隨時(shí)間均勻變化，即L與時(shí)間t成正比．A、閉合圓環(huán)勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先變大，后變小，但L不隨時(shí)間均勻變化，不符合題意，故A錯(cuò)誤；B、六邊形線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先均勻增大，后恒定，最后均勻減小，符合題意，故B正確；C、梯形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先均勻增加，后不變，最后均勻減小，符合題意，故C正確；D、三角形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先增加，后減小，且隨時(shí)間均勻變化，不符合題意，故D錯(cuò)誤；故選：BC．2.（多選題）如圖,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E組成的速度選擇器，然后粒子通過平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B'，最終打在AlA2上．下列表述正確的是A.粒子帶負(fù)電B.所有打在AlA2上的粒子，在磁場(chǎng)B'中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在AlA2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大參考答案：CD3.從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度－時(shí)間圖象如圖所示.在0～t2時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是()A.Ⅰ物體所受的合外力不斷增大，Ⅱ物體所受的合外力不斷減小B.在第一次相遇之前，t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)C.t2時(shí)刻兩物體相遇D.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是參考答案：B4.把一個(gè)帶正電的金屬球A跟不帶電的同樣的金屬球B相碰。兩球都帶等量的正電荷，這是因?yàn)椋?/p>

）A.A球的正電荷移到B球上

B.B球的正電荷移到A球上C.A球的負(fù)電荷移到B球上

D.B球的負(fù)電荷移到A球上參考答案：D金屬上正電荷只做無規(guī)則的熱振動(dòng)，不能發(fā)生移動(dòng)，更不可能從一個(gè)球移動(dòng)到另一個(gè)球。故AB錯(cuò)誤。B球原來不帶電，與A球接觸后，由于A球上正電荷對(duì)電子的吸引，電子從B球轉(zhuǎn)移到A球上，原來中性的B球就帶正電。電子帶負(fù)電，所以B帶正電是由于B球上的負(fù)電荷移到A球上的緣故。故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】要知道金屬是自由電子和金屬正離子組成的，正離子只做熱振動(dòng)，不移動(dòng)，而自由電子可以移動(dòng)，這是接觸帶電的實(shí)質(zhì)．5.（單選）夏季來臨，空調(diào)、冷風(fēng)機(jī)等大功率電器使用增多，用戶消耗的功率增大。如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓U1和輸電線的電阻r均不變、變壓器均為理想變壓器，則下列說法中正確的是（

）A.變壓器的輸出電壓U2增大，且U2＞U1

B.變壓器的輸出電壓U4增大，且U4＜U3C.輸電線損耗的功率占總功率的比例減小

D.輸電線損耗的功率增大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖9所示把一條長(zhǎng)導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流表的兩個(gè)接線拄上，形成閉合回路。兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)導(dǎo)線，可以發(fā)電嗎

；你的理由是______

；你認(rèn)為兩個(gè)同學(xué)沿那個(gè)方向站立時(shí)，發(fā)電的可能性比較大______

；參考答案：7.如圖所示，A和B兩平行金屬板相距10mm，M點(diǎn)距A板及N點(diǎn)距B板均為2mm，兩極板間的電壓為4V，則板間場(chǎng)強(qiáng)為______N/C.A板電勢(shì)為________V，N點(diǎn)電勢(shì)為________V.參考答案：400－4－0.88.某同學(xué)做“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如右圖所示的U-I圖線。由圖可知，該電源電動(dòng)勢(shì)為________V；該電源的內(nèi)電阻為________Ω；圖線上P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路外電阻為________Ω。參考答案：9.（4分）往清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為____________現(xiàn)象，是由于分子的____________而產(chǎn)生的。參考答案：擴(kuò)散

無規(guī)律運(yùn)動(dòng)（每空2分）10.某交變電流的電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則此交變電流的頻率為

，如將該電壓加在10μF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于

。

如將該電壓加在一阻值為1kΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避意外，該電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能低于

，如將該電壓加在輝光電壓(電壓達(dá)到或高于該電壓值,氖管才會(huì)發(fā)光。)為100V的氖管上，則每分鐘內(nèi)氖管發(fā)光時(shí)間為

。參考答案：11.（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)的氣壓升降機(jī)如圖所示，豎直圓柱形汽缸用活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與內(nèi)壁接觸緊密無氣體泄漏，活塞橫截面積為S，活塞及其上方裝置總重力G＝，活塞停在內(nèi)壁的小支架上，與缸底的距離為H，氣體溫度為T0，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0．現(xiàn)給電熱絲通電，經(jīng)過一段時(shí)間，活塞緩慢上升．上述過程中，氣體可視為理想氣體，則氣體分子的平均速率_____（選填“不斷增大”“先增大后減小”或“先減小后增大”）；除分子碰撞外，氣體分子間作用力為_____（選填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情況下，若整個(gè)過程中封閉氣體內(nèi)能的變化為△U，求：①氣體的最高溫度T______；②整個(gè)過程中氣體吸收的熱量Q_________。參考答案：

(1).不斷增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【詳解】（1）給電熱絲通電，過一段時(shí)間，活塞緩慢上升，氣體先做等容變化，隨著溫度升高，壓強(qiáng)變大，在活塞緩慢上升時(shí)，是等壓變化，隨著體積增加，溫度繼續(xù)升高，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，隨著溫度上升，氣體分子的平均速率不斷增大；氣體分子間距較大，大于10r0以上，一般認(rèn)為氣體分子間作用力為零。（2）①氣體先等容變化至壓強(qiáng)為：，設(shè)溫度升高為T1，則有：，解得：，接著等壓膨脹至體積為，設(shè)溫度升高到T，則有：，解得：T=2T0②整個(gè)過程對(duì)外做功：，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：12.只要穿過閉合電路的

發(fā)生變化，就有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。參考答案：磁通量13.電磁波按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短包括____________、____________、______________、___________、____________、__________。參考答案：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)。（1）圖中F1、F2合力的理論值和實(shí)驗(yàn)值中，一定與AO共線的是

（用圖中字母表示）；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)以下操作正確的是（

）

A．F1、F2間的夾角應(yīng)當(dāng)盡可能大些

B．F1、F2的大小應(yīng)當(dāng)盡可能大些

C．單獨(dú)拉一個(gè)繩套和同時(shí)拉兩個(gè)繩套時(shí)，應(yīng)保證結(jié)點(diǎn)O的位置相同

D．繩套的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)長(zhǎng)些參考答案：（1）

（2）CD15.某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度d，示數(shù)如圖所示。由圖可讀出D=________cm，d=________cm。參考答案：（1）5.080

0.3774---0.3778

（2）（1）電流表讀數(shù)過?。?）A（３）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為M=1kg的平板小車上放置著ml=3kg，m2=2kg的物塊，兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。兩物塊間夾有一壓縮輕質(zhì)彈簧，物塊間有張緊的輕繩相連。小車右端有與m2相連的鎖定開關(guān)，現(xiàn)已鎖定。水平地面光滑，物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)將輕繩燒斷，若己知m1相對(duì)小車滑過0.6m時(shí)從車上脫落，此時(shí)小車以速度v0=2m／s向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車第一次與墻壁碰撞瞬間鎖定開關(guān)打開。設(shè)小車與墻壁碰撞前后速度大小不變，碰撞時(shí)間極短，小車足夠長(zhǎng)。（g=10m／s2）求：（1）彈簧最初的彈性勢(shì)能；（2）m2相對(duì)平板小車滑行的總位移。參考答案：（1）因小車與m2先處于鎖定狀態(tài)，故可視小車與m2為整體。當(dāng)小車與m2的速度為v0時(shí)，物塊m1、m2與小車M組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)此時(shí)物塊m1的速度為v1，由動(dòng)量守恒定律可得：m1v1=(m2+M)v0

代入數(shù)據(jù)有：v1=2m/s由能量守恒可知，最初的彈性勢(shì)能：

得：Ep=21J

（2）因?yàn)樾≤嚨谝淮闻鲎菜查g打開了鎖定開關(guān)，且碰撞后小車的動(dòng)量：PM=Mv0，方向向左。物塊m2的動(dòng)量：Pm2=m2v0，方向向右，由于m2>M，故小車與m2組成的系統(tǒng)總動(dòng)量向右，所以經(jīng)多次碰撞后，物塊m2與小車都應(yīng)停在墻壁處。由能量守恒可知：

得：s2=0.6m

17.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力F需由運(yùn)動(dòng)情況決定，提供的向心力F-供---由受力情況決定．若某時(shí)刻F需=F供，則物體能做圓周運(yùn)動(dòng)；若F需＞F供，物體將做離心運(yùn)動(dòng)；若F需＜F供，物體將做向心運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)L=1m的不計(jì)伸長(zhǎng)的輕繩，其一端固定于O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量m=0.5kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將小球提至正上方的A點(diǎn)處，此時(shí)繩剛好伸直且無張力，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則：（1）為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度？（2）若將小球以速度v1=5m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多大？（3）若將小球以速度v2=3m/s水平拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大??？若無張力，試求從拋出小球到繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間？參考答案：（1）臨界狀態(tài)：………………1分解得：m/s

………1分（2）因?yàn)椋世K中有張力

根據(jù)牛頓第二定律，有

………

…1分

代入數(shù)據(jù)解得，繩中張力為T=7.5N

………………1分（3）因?yàn)?，故繩中無張力，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)

如圖：

……

……1分

………

…1分

……

……1分

解得：=0.2s

………………

………1分18.光滑絕緣的水平地面上方有界空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，電場(chǎng)寬度為x0，左邊界有一固定的絕緣墻壁，如題9圖所示，質(zhì)量為3m和m的A、B兩小球靜置于地面的同一水平軌道上，電場(chǎng)線與軌道平行，B球處于電場(chǎng)的右邊界處，A球距離墻壁為kx0(0<k<1)，A、B兩球帶正電，電量分別為3q和q；今由靜止同時(shí)釋放兩球，問（已知所有碰撞機(jī)械能均不損失，小球電量不轉(zhuǎn)移，忽略兩球的庫(kù)侖力作用）（1）A球第一次與墻壁碰時(shí)B球的速度大??；（2）要使A球第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就能與B球相碰，求k滿足的條件？（3）若A球第一次向右運(yùn)動(dòng)到速度為0時(shí)恰與B球相碰，求A、B第一次碰后到第二次碰前兩球的最大間距？參考答案：（1）在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩球的加速度：

…①(1分)A球第一次與墻壁碰時(shí)兩球速度相等為v，………②(2分)

由①②式得

………………(1分)（2）A球與墻壁第一次碰后到A、B相遇用時(shí)為t，兩球加速度為a有：

………………③(1分)

………………④(1分)

…………⑤（1分）

…………⑥（2分）由③