河南省鄭州市第八中學(xué)分校2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析

河南省鄭州市第八中學(xué)分校2021-2022學(xué)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1.一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同，都為R。設(shè)通過它們的電流相同（電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)），則在相同的時(shí)間內(nèi)（

）

A．電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等

B．電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率

C．電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓相等

D．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓參考答案：ABD2.如圖，總電壓U保持不變，滑動(dòng)變阻器總電阻為2R．滑動(dòng)觸片位于變阻器中點(diǎn)O時(shí)，四個(gè)理想電流表A1、A2、A3、A4上的示數(shù)相同，均為Io，當(dāng)滑動(dòng)觸片移到變阻器的端點(diǎn)O’時(shí)（

）A.

A1的示數(shù)大于I0

B.

A2的示數(shù)大于I0

C.

A3的示數(shù)大于I0

D.

A4的示數(shù)等于I0參考答案：BCD3.（單選）一塊石頭從樓房陽(yáng)臺(tái)邊緣向下做自由落體運(yùn)動(dòng)。把它在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間分為相等的三段，如果它在第一段時(shí)間內(nèi)的位移是1．2m，那么它在第三段時(shí)間內(nèi)的位移是

A．1．2m

B．3．6m

C．6．0m

D．10．8m參考答案：C4.（多選）回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出。關(guān)于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量，下列說法正確的是（

）A．與加速器的半徑有關(guān)，半徑越大，能量越大B．與加速器的磁場(chǎng)有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，能量越大C．與加速器的電場(chǎng)有關(guān)，電場(chǎng)越強(qiáng)，能量越大D．與帶電粒子的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，能量越大參考答案：AB5.下列關(guān)于互感現(xiàn)象的說法正確的是(

)A.—個(gè)線圈中的電流變化時(shí),與之靠近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象B.互感現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵循愣次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律C.利用互感現(xiàn)象能夠?qū)⒛芰坑梢粋€(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈,人們制造了收音機(jī)的“磁性天線”D.互感現(xiàn)象在電力工程以及電子電路中不會(huì)影響電路的正常工作參考答案：ABC【詳解】?jī)蓚€(gè)相互靠近的線圈,當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)，之所以會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是因?yàn)樽兓碾娏鳟a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，引起另一個(gè)線圈中的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)AB正確；收音機(jī)的“磁性天線”以及變壓器均是利用互感的原理,也就是利用互感現(xiàn)象能夠?qū)⒛芰坑梢粋€(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，選項(xiàng)C正確；互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)相互靠近的電路之間，會(huì)影響電路的正常工作，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在水深超過200m的深海，光線極少，能見度極?。幸环N電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過自身發(fā)出生物電，獲取食物，威脅敵害，保護(hù)自己．該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到104N/C時(shí)可擊昏敵害．身長(zhǎng)50cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)U=

V．參考答案：50007.水平面中的平行導(dǎo)軌P、Q相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖9-9所示，直導(dǎo)線ab放在P、Q上與導(dǎo)軌垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P相連的電容器極板上帶負(fù)電荷，則ab向

沿導(dǎo)軌滑動(dòng)；如電容器的帶電荷量為Q，則ab滑動(dòng)的速度v=

.參考答案：左

8.(2分)電流的方向：規(guī)定

為電流的方向。在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與

相反。參考答案：正電荷定向移動(dòng)的方向；自由電子定向移動(dòng)方向9.如右圖所示，用靜電計(jì)測(cè)量電容器兩板間的電勢(shì)差，不改變兩板的帶電荷量，把A板向右移，靜電計(jì)指針偏角將________________；把A板豎直向下移，靜電計(jì)指針偏角將________；在A、B板間插入一塊電介質(zhì)，靜電計(jì)指針偏角將________(選填“增大”或“減小”)．參考答案：10.當(dāng)質(zhì)量為1kg、溫度為0℃的水結(jié)成0℃的冰后，它的體積會(huì)變大。此過程中所有水分子的總動(dòng)能__________（選填：“增大”、“不變”或“減少”），所有水分子勢(shì)能的總和__________（選填：“增大”、“不變”或“減少”）。

參考答案：不變；減少11.變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生__________，變化的磁場(chǎng)夠產(chǎn)生__________，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成一個(gè)統(tǒng)一體，叫______________。這個(gè)理論是由__________________提出的。參考答案：12.真空中有一個(gè)點(diǎn)電荷a，電量為Q=10-4C，點(diǎn)P與a距離為2m，靜電力常量為9.0×109N·m2/C2，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)_______N／C。參考答案：13.兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2，則兩球間庫(kù)侖力的大小為

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）用多用表的歐姆檔測(cè)量阻值約為幾十kW的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆檔調(diào)零旋鈕，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上。組別I/（A）U/（V）10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度，斷開兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔′1kd．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔′100e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V檔，并拔出兩表筆合理的順序?yàn)椋?/p>

______；根據(jù)上圖所示指針位置，此被測(cè)電阻的阻值約為___________W。（2）下述關(guān)于用多用表歐姆檔測(cè)電阻的說法中正確的是（ ）A．測(cè)量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測(cè)量B．測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果C．測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開D．測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零參考答案：（1）cabe

3×104

(2)ABC15.如圖所示，在真空中，半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N，兩板間距離也為b，板長(zhǎng)為2b，兩板的中心線O1O2與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上，兩板左端與O1也在同一直線上．有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)人磁場(chǎng)，當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)，給M、N板加上如右邊圖所示電壓u．最后粒子剛好以平行于N板的速度，從N板的邊緣飛出．不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力．(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值；(3)若t=時(shí)，將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1，仍以速率v0射人M、N之間，求粒子從磁場(chǎng)中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離．

參考答案：

解析：（1）粒子自P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從O1點(diǎn)水平飛出磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的半徑必為b，則

解得

（2）粒子自O(shè)1點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后恰好從N板的邊緣平行飛出，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則2b＝v0t

t＝nT（n＝1，2，…）

解得

（n＝1，2，…）

（n＝1，2，…）

（3）當(dāng)t=粒子以速度v0沿O2O1射入電場(chǎng)時(shí)，則該粒子恰好從M板邊緣以平行于極板的速度射入磁場(chǎng)，且進(jìn)入磁場(chǎng)的速度仍為v0，運(yùn)動(dòng)的軌道半徑仍為b．設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)的點(diǎn)為Q，離開磁場(chǎng)的點(diǎn)為R，圓心為O3，如圖所示，四邊形OQO3R是菱形，故OR∥QO3．

所以P、O、R三點(diǎn)共線，即POR為圓的直徑．即PR間的距離為2b．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(14分)如圖所示，質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為l的正方形平板與彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，另一端固定于地面，平板處于平衡狀態(tài)。質(zhì)量為m的第一個(gè)小球從平臺(tái)以一定速度垂直于平板的左邊緣水平拋出，并與平板發(fā)生完全非彈性碰撞(設(shè)平臺(tái)與板間高度差為h，拋出點(diǎn)在平板的左邊緣正上方)。隔一段時(shí)間后，以相同速度拋出第二個(gè)小球。(假定在任何情況下平板始終保持水平，忽略平板在水平方向上的運(yùn)動(dòng)，且為方便計(jì)算起見，設(shè)h=3)（1）求第一個(gè)小球落到平臺(tái)上形成的振子系統(tǒng)的周期和頻率；（2）為了使第二個(gè)小球與平板不發(fā)生碰撞，其拋出速度的最小值為多少？（3）在（2）的情況下，兩小球拋出的時(shí)間差是多少？參考答案：解析：（1）碰撞前后小球與平板，總質(zhì)量為2m一起在新的平衡位置上下做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，如圖中虛線所示系統(tǒng)的周期為系統(tǒng)的頻率為（式中ω為角頻率）（2）碰撞前，第一個(gè)小球在豎直方向的速度為發(fā)生完全彈性碰撞，豎直方向有近似動(dòng)量守恒則碰撞后平板運(yùn)動(dòng)的速度為振子振幅為旋轉(zhuǎn)參考矢量與y軸負(fù)方向的夾角滿足，則設(shè)析運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)位置時(shí)第二個(gè)小球正好下落到這一高度，則第二個(gè)小球下落用時(shí)由此可以求出兩者不發(fā)生碰撞時(shí)，第二個(gè)小球的最小拋出速度為（3）第一個(gè)小球下落到平板用時(shí)碰撞后平板從原平衡位置壓縮到最低位置用時(shí)設(shè)兩球拋出的時(shí)間相差，則考慮到板往復(fù)一次用時(shí)，第二個(gè)小球拋出時(shí)間可以是振子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于一個(gè)周期后，則兩小球拋出的時(shí)間差為

（n取非負(fù)整數(shù)）17.如圖所示，一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m<M?，F(xiàn)以地面為參照系給A、B以大小相等、方向相反的初速度V0，使A開始向左運(yùn)動(dòng)、B開始向右運(yùn)動(dòng)，最后A剛好沒有滑離B板。求：

（1）它們最后的速度大小和方向（2）A、B系統(tǒng)損失的機(jī)械能（3）小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)方（從地面上看）離出發(fā)點(diǎn)的距離。

參考答案：解:（1）A剛好沒有滑離B板時(shí)，VA＝VB＝V，A在B的最左端設(shè)向右為正方向：MV0－mV0＝（M＋m）V得速度方向向右（2）A、B系統(tǒng)損失的機(jī)械能

（3）當(dāng)A向左減速為零時(shí)，設(shè)A離出發(fā)點(diǎn)向左最遠(yuǎn)為S,對(duì)A由動(dòng)能定理有A、B系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能由上兩式得18.如右圖所示，平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為θ＝37°，導(dǎo)軌間的距離L＝1.0m，電阻R＝0.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度B＝1.0T，質(zhì)量m＝0.5kg、電阻r＝0.2Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上．現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F＝5.0N的恒力，使金屬棒ab從靜止起沿導(dǎo)軌向上滑行．當(dāng)ab棒滑行0.8m后速度不變，求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；(2)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R上的功率；參考答案：(1)當(dāng)金屬