陜西省西安市第六十五中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

陜西省西安市第六十五中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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1.一個(gè)物體以一定的初速度沿足夠長(zhǎng)的粗糙斜面由底端向上滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物體又返回到斜面底端。下列各圖中，能正確表示該物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線是：參考答案：A2.如圖為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,由圖可知A.t1時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)同一位置B.t1時(shí)刻B質(zhì)點(diǎn)一定在A質(zhì)點(diǎn)的前方C.t1時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等D.在0-t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大

參考答案：CD3.（單選）一交變電流的電流﹣時(shí)間圖象如圖所示，由圖可知（）A．該交變電流的頻率為50HzB．用交流電流表測(cè)該電流其示數(shù)為10AC．該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式為10sin628tAD．該交變電流通過(guò)一阻值為10Ω的電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為2000W參考答案：解：A、從圖中可以直接讀出交流電流的周期周期為0.01s，故頻率為：f==，故A錯(cuò)誤；B、從圖中可以直接讀出交流電流的最大值為10A，故有效值為：I=，故B錯(cuò)誤；C、該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式為：i=Imsin=10sin=10sin200πt=10sin628tA，故C正確；D、該交變電流通過(guò)10Ω電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為：P=I2R=102×10=1000W，故D錯(cuò)誤；故選：C．4.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是A．將磁鐵插入螺線管的過(guò)程中B．磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí)C．將磁鐵從螺線管中向上拉出的過(guò)程中D．將磁鐵從螺線管中向下拉出的過(guò)程中參考答案：B5.（單選）在下列各圖中，分別標(biāo)出了磁場(chǎng)B的方向，電流I方向和導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌互相平行，與水平面成角放置，導(dǎo)軌的間距為d，導(dǎo)軌的一端與阻值為R的電阻相連，其余部分電阻不計(jì)。有一個(gè)質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒擱在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，空間中有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，則金屬棒的最大速度=

。參考答案：7.在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示裝置，由重物通過(guò)滑輪牽引小車，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車從靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)情況，把重物重力的大小作為對(duì)小車的合力大小，合力對(duì)小車做的功記為W，對(duì)應(yīng)的小車末速度記為（1）實(shí)驗(yàn)前是否需要平衡摩擦力?__________（填“是”或“否”）。重物的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M之間必須滿足的關(guān)系是__________。（2）要計(jì)算功W，實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有__________、__________（3）本實(shí)驗(yàn)中正確操作可能得到的紙帶是下列4條紙帶的哪一條?__________參考答案：（1）是、遠(yuǎn)小于

（2）重物的質(zhì)量（或重力）、重物下落的速度（或小車運(yùn)動(dòng)的距離）（3）D8.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況．設(shè)O點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，在四個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)中，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則物體的加速度為

m/s2，打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時(shí)物體的瞬時(shí)速度為m/s（保留二位有效數(shù)字）．參考答案：2.0，0.50．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出物體的加速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出A點(diǎn)的速度．【解答】解：因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=2.00cm，根據(jù)△x=aT2得，a=．A點(diǎn)的速度等于OB段的平均速度，則．故答案為：2.0，0.50．9.在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，它們的連線組成一個(gè)直角三角形，如圖所示。MN=4cm，MP=5cm，當(dāng)把電量為-2×10-9C的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移至N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為8×10-9J，而從M點(diǎn)移至P點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10-9J。則電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)________________，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_______________V/m。參考答案：N指向M方向，

100

10.如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連．使電容器帶電后與電源斷開(kāi)：①上移左極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角_________（填變大，變小或不變）；②將極板間距離減小時(shí)，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角_________（填變大，變小或不變）；③兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角_________（填變大，變小或不變）．參考答案：變大;

變小;

變小電容器帶電后與電源斷開(kāi)，電容器電量不變，上移左極板，由可知電容減小，由U=Q/C可知電壓增大，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角大，同理將極板間距離減小時(shí)，電容器電容增大，電壓減小，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角減小，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，電壓減小，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角減小11.為了演示接通電源的瞬間和斷開(kāi)電源的瞬間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖，A、B兩燈規(guī)格相同，L的直流電阻和R相等，開(kāi)關(guān)接通的瞬間，A燈的亮度__________（填“大于”“等于”或“小于”）B燈的亮度；通電一段時(shí)間后，A燈的亮度__________（填“大于”“等于”或“小于”）B燈的亮度；斷電的瞬間，A燈__________（填“立即”或“逐漸”）熄滅，B燈__________（填“立即”或“逐漸”）熄滅。參考答案：大于

等于

逐漸

立即（各1分）12.參考答案：13.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路.當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線受到向下的磁場(chǎng)力.由此可知Ⅰ是________極（填空“N”或“S”）,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa________φb（填空“>”、“<”或“＝”）.參考答案：

S

﹥?nèi)?、?jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（5分）電磁波是一個(gè)大家族，請(qǐng)說(shuō)出這個(gè)家族中的幾個(gè)成員（至少說(shuō)出3個(gè)）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。15.（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(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)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(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說(shuō)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(chǎng)的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)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)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)=0.5m。在導(dǎo)軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達(dá)到穩(wěn)定。求：

（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？（2）從金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中，電阻R1上產(chǎn)生的熱量是多大？通過(guò)R1的電量是多大？參考答案：（1）金屬直桿的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，（2）對(duì)金屬直桿，從進(jìn)入磁場(chǎng)到達(dá)穩(wěn)定速度的過(guò)程，由動(dòng)能定理知：通過(guò)電阻R1的電量

17.（12分）飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)（a、b間的電壓為U1），從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。則：（1）在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷?，使離子到達(dá)探測(cè)器。求離子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間。

（2）為保證離子不打在極板上，求M、N間的最大偏轉(zhuǎn)電壓U2。（3）求離子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)控制區(qū)時(shí)的最大速率。參考答案：（1）由動(dòng)能定理：

離子在a、b間的加速度

在a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

離子達(dá)到探測(cè)器的時(shí)間：

（2）在MN間側(cè)移

由，得

（3）

18.如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈兩端通過(guò)滑環(huán)、電刷外接一個(gè)阻值為R的定值電阻．從線圈平面經(jīng)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)（t=0），試回答下列問(wèn)題：（1）寫出穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律；（2）寫出線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律；（3）從t=0到時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電量．參考答案：解：（1）最大值：Φm=BS；磁通量由最大值開(kāi)始變化；故磁通量的變化規(guī)律為：Φ=Φmcosωt=BScosωt（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Emsinωt=NBωSsinωt線圈中感應(yīng)電流i=（3）t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量Φ1=﹣BS；時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量，從t=0到時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)