廣西壯族自治區(qū)百色市第四中學2022年高二物理期末試題含解析

廣西壯族自治區(qū)百色市第四中學2022年高二物理期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，當一個帶正電的粒子（重力不計）沿箭頭方向穿過該區(qū)域時，運動軌跡如圖中的實線所示，則該區(qū)域內(nèi)的磁場方向可能是A．平行紙面向右

B．平行紙面向下

C．垂直紙面向里

D．垂直紙面向外參考答案：D2.一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)△t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v．在此過程中（

）A.地面對他的沖量為mv+mg△t，地面對他做的功為B.地面對他的沖量為mv+mg△t，地面對他做的功為零C.地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為D.地面對他的沖量為mv-mg△t，地面對他做的功為零參考答案：B試題分析：人的速度原來為零，起跳后變化v，以向上為正方向，由動量定理可得，故地面對人的沖量為，人在跳起時，地面對人的支持力豎直向上，在跳起過程中，在支持力方向上沒有位移，地面對運動員的支持力不做功，故D正確?？键c：考查了動量定理，功的計算3.如圖6－17所示，一根張緊的水平彈性長繩上的a，b兩點，相距14.0m，b點在a點的右方，當一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若a點的位移達到正最大時，b點的位移恰為零且向下運動。經(jīng)過1.00s后a點的位移為零，且向下運動，而b點的位移恰達到負最大，則這簡諧波的波速可能等于A.4.67m/sB.6m/sC.10m/sD.4m/s參考答案：AC4.利用如圖所示的方法可以測得金屬導體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n，現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場B，當通以圖示方向電流I時，在導體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U．已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是(

)A．上表面電勢高

B．下表面電勢高C．該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D．該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為參考答案：BD5.下列說法中正確的是（

）A．摩擦起電，是因為摩擦導致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體而形成的B．在電場中無論移動正電荷還是負電荷，只要電場力做正功，電荷電勢能一定要減少C．在地毯中夾雜導電纖維是為了利用人在地毯上行走時摩擦產(chǎn)生的靜電D．電勢降低的方向，一定就是場強方向參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.參考答案：北，97.如圖所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)將向

（填“左”或“右”）運動。

參考答案：

右

8.如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab=l．在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

參考答案：BDCA，DBCA【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】根據(jù)波形讀出波長，求出周期，分別得到a點形成波峰的時間，再確定先后順序．頻率等于周期的倒數(shù)．【解答】解：四個圖的波長分別是：λa=l，，λc=2l，λc=周期分別為Ta==，Tb==，Tc=，Td==由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的時間分別為ta==，tb==，tc==，td==可見，tb＜td＜tc＜ta．所以由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖BDCA．根據(jù)頻率與周期的關(guān)系f=，得到，頻率關(guān)系為fd＞fb＞fc＞fa，頻率由高到低的先后順序依次是圖DBCA．故答案為：BDCA，DBCA9.把一個銅環(huán)放在勻強磁場中，使環(huán)的平面與磁場的方向垂直并使銅環(huán)沿著磁場的方向移動(如圖甲)，如果把一個銅環(huán)放在磁場是不均勻的(如圖乙)，也是使銅環(huán)沿著磁場的方向移動，則能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖

，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖

。

參考答案：10.（1）某同學設(shè)計的氣壓升降機如圖所示，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，壓強為大氣壓強p0．現(xiàn)給電熱絲通電，經(jīng)過一段時間，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，過一段時間，活塞緩慢上升，氣體先做等容變化，隨著溫度升高，壓強變大，在活塞緩慢上升時，是等壓變化，隨著體積增加，溫度繼續(xù)升高，溫度是分子平均動能的標志，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，一般認為氣體分子間作用力為零。（2）①氣體先等容變化至壓強為：，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整個過程對外做功：，根據(jù)熱力學第一定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：11.如右圖所示的電路為用伏安法測量金屬電阻R的電路圖，當S接a時，電壓表示數(shù)為2.7V，電流表示數(shù)為5.0mA，當S接b時，電壓表示數(shù)為2.8V，電流表示數(shù)為4.0mA，那么，那么該電阻測量值較準確的數(shù)值等于_______Ω，測量值比真實值_______（填偏大或偏?。畢⒖即鸢福?2.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，已知在此過程中，氣體內(nèi)能增加300J，則該過程中氣體

（選填“吸收”或“放出”）熱量為

J。參考答案：吸收

500氣體的體積變大，對外做功，對外做功，W為負值，根據(jù)熱力學第一定律：△E=Q-W，所以：Q=△E+W=500J，正號表示吸收熱量。13.一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上，右側(cè)放置一個電荷量為－Q的點電荷，該點電荷距金屬球表面的最近距離為r，由于靜電感應(yīng)在金屬球上出現(xiàn)了電荷，這些感應(yīng)電荷在球心激發(fā)的電場強度大小為____________，方向_________；（填“左”“右”）若用導線的一端接觸金屬球的左側(cè)，另一端接觸金屬球的右側(cè)，側(cè)導線____________（填“能”“不能”）將金屬球兩側(cè)的感應(yīng)電荷中和。參考答案：

左

不能三、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(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(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，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)。15.真空中有兩個點電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成角，完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，每棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩幫質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.2T，棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿軌道向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止，取g=10m/s2，問：（1）通過棒cd的電流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？參考答案：（1），方向由右手定則可知由d到c（2）（3）考點：電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化【名師點睛】本題是電磁感應(yīng)中的力學問題，綜合運用電磁磁學知識和力平衡知識．第2問題，也可以選擇研究整體求解F的大小。17.(14分)如圖所示，質(zhì)量為m，邊長為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的第一個小球從平臺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)平臺與板間高度差為h，拋出點在平板的左邊緣正上方)。隔一段時間后，以相同速度拋出第二個小球。(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動，且為方便計算起見，設(shè)h=3)（1）求第一個小球落到平臺上形成的振子系統(tǒng)的周期和頻率；（2）為了使第二個小球與平板不發(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諧振動，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，豎直方向有近似動量守恒則碰撞后平板運動的速度為振子振幅為旋轉(zhuǎn)參考矢量與y軸負方向的夾角滿足，則設(shè)析運動到最低點位置時第二個小球正好下落到這一高度，則第二個小球下落用時由此可以求出兩者不發(fā)生碰撞時，第二個小球的最小拋出速度為（3）第一個小球下落到平板用時碰撞后平板從原平衡位置壓縮到最低位置用時設(shè)兩球拋出的時間相差，則考慮到板往復(fù)一次用時，第二個小球拋出時間可以是振子系統(tǒng)運動時間大于一個周期后，則兩小球拋出的時間差