湖南省懷化市芷江縣第一中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析

湖南省懷化市芷江縣第一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.兩質(zhì)量均為M的冰船A、B靜止在光滑冰面上，軸線在一條直線上，船頭相對(duì)，質(zhì)量為m的人從A船跳入B船，又立刻跳回，A、B兩船最后的速度之比是（）A.（M＋m）/M

B.M/(2M-m)

C.M/(M+m)

D.M/(M-m)參考答案：C2.假如一輛汽車在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來(lái)又擦身而過(guò)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率等于300HzB當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300HzC．當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300HzD．當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300Hz參考答案：D3.如圖所示的天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度.天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬為l，共N匝.線罔的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙而.當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖)時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡.當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡.由此可知(

).A磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為(m1-m2)g/NIlB磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為mg/2NIlC磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為(m1-m2)g/NIlD磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為mg/2Nil參考答案：B4.（單選）如圖所示，兩個(gè)單擺和的擺長(zhǎng)＞，將它們都拉離豎直方向一個(gè)很小的角度然后釋放，那么這兩個(gè)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小和經(jīng)歷時(shí)間應(yīng)滿足

A．＞，＞

B．＞，＜C．＜，＜

D．＜，＞參考答案：A5.如右圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，它的正中央的上方固定一與磁鐵垂直的通電直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，則下面結(jié)論正確的是A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，它不受摩擦力；B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，它受到摩擦力；C．磁鐵對(duì)桌面的壓力加大，它不受摩擦力；D．磁鐵對(duì)桌面的壓力加大，它受到摩擦力；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，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝9.1×10－4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，C、D為垂直于磁場(chǎng)方向的一平面內(nèi)的兩點(diǎn)，今有一電子在此磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，它經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度v的方向和磁場(chǎng)垂直，且與CD之間的夾角θ＝30°，電子在運(yùn)動(dòng)中后來(lái)又經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，則電子從C點(diǎn)第一次到D點(diǎn)所用的時(shí)間是________s．(me＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C)參考答案：電子從C點(diǎn)第一次到D點(diǎn)所用的時(shí)間是6.5×10－9s．7.如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度，從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90o過(guò)程中，線框中感應(yīng)平均電動(dòng)勢(shì)大小為

，轉(zhuǎn)過(guò)90o時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

。參考答案：8.將一電熱器接在10V直流電源上，在時(shí)間t內(nèi)可將一壺水燒開(kāi)。現(xiàn)將電熱器接到一個(gè)U=10sinωt(V)的交變電源上，煮開(kāi)同一壺水需時(shí)間

；若接到另一正弦交流電源上，需要時(shí)間為t，那么這個(gè)交流電源電壓的最大值為

V。參考答案：2t

209.在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電量為、質(zhì)量為的物體在光滑水平面上沿著x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是，式中x以米為單位，t的單位為秒。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為

m，克服電場(chǎng)力所做的功為

J。參考答案：

0.34m

3.0×10-5J]10.參考答案：11.有一帶電荷量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功6×10-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功9×10-4J.

則:

(1)AB間電勢(shì)差、BC間電勢(shì)差

(2)如以B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)參考答案：(1)200V

-300V

(2)200V12.如圖10所示，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將的負(fù)電荷由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功，已知AB連線長(zhǎng)為，AB連線與電場(chǎng)線間的夾角，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差___________V，場(chǎng)強(qiáng)E=____________V/m。

參考答案：

5×10-10

F

，

80V13.如圖是利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置的示意圖。生產(chǎn)線壓制的是2mm厚的鋁板，放射源能放射出α、β、γ三種射線，鋁板下的探測(cè)接收器可以把接收到的放射線的強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)微機(jī)控制軋輥間的距離從而控制鋁板的厚度。根據(jù)α、β、γ三種射線貫穿性能的不同，可以判定三種射線中_______射線一定能穿過(guò)這樣的鋁板，____射線對(duì)控制鋁板厚度起著主要作用。參考答案：γ；β三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過(guò)通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過(guò)a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過(guò)a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過(guò)b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．15.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來(lái)，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在坐標(biāo)系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入電場(chǎng)到達(dá)x軸上的C點(diǎn)。已知質(zhì)子帶電量為+q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及質(zhì)子間的相互作用力。求：（1）質(zhì)子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向和大??；（2）OC間的距離；（3）若質(zhì)子到達(dá)C點(diǎn)后經(jīng)過(guò)第四限的磁場(chǎng)后恰好被放在x軸上D點(diǎn)處（圖上未畫出）的一檢測(cè)裝置俘獲，此后質(zhì)子將不能再返回電場(chǎng)，則CD間的距離為多少。參考答案：（1）由qvB=得

…………（1分）方向沿x軸正方向…………（1分）（2）質(zhì)子電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間…………（2分）由牛頓第二定律

qE=ma…………（1分）由題意可知x1=ON=r…………（1分）電場(chǎng)中x2=NC=v…………（1分）OC間的距離為x=x1+x2=r+…………（1分）（3）豎直方向的速度…………（1分）

設(shè)質(zhì)子合速度為質(zhì)子合速度與x軸正向夾角的正弦值sinθ=…………（1分）x3=CD=2Rsinθ…………（2分）運(yùn)動(dòng)半徑…………（1分）x3=CD=2●==…………（1分）17.兩塊質(zhì)量都是m的木塊A和B在光滑水平面上均以速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著，如圖所示．現(xiàn)從水平方向迎面射來(lái)一顆子彈，質(zhì)量為，速度為v0，子彈射入木塊A并留在其中．求：（1）在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度vA和vB的大??；（2）在子彈擊中木塊后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能．參考答案：解：（1）在子彈打入木塊A的瞬間，由于相互作用時(shí)間極短，彈簧來(lái)不及發(fā)生形變，A、B都不受彈力的作用，故vB=v0；由于此時(shí)A不受彈力，木塊A和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)在這極短過(guò)程中不受外力作用，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈與A組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，：由?dòng)量守恒定律得：mv0﹣m?=（m+m）vA，解得：vA=﹣v0，負(fù)號(hào)表示方向向左；（2）由于木塊A、木塊B運(yùn)動(dòng)方向相同且vA＜vB，故彈簧開(kāi)始被壓縮，分別給A、B木塊施以彈力，使得木塊A加速、B變減速運(yùn)動(dòng)，彈簧不斷被壓縮，彈性勢(shì)能增大，直到二者速度相等時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，在彈簧壓縮過(guò)程木塊A（包括子彈）、B與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒．設(shè)彈簧壓縮量最大時(shí)共同速度為v，彈簧的最大彈性勢(shì)能為Epm，以A、B與彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mvA+mvB=（m+m）v，?mvA2+mvB2=（m+m）v2+Epm，解得：v=v0，Epm=mv02；答：（1）在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度分別為v0、v0；（2）在子彈擊中木塊后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為mv02．18.如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng).此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)L的正方形，棒電阻r，其余電阻不計(jì)，開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。（1）若以t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流。（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加垂直于棒水平外力多大?（3）若從t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，可使棒中不產(chǎn)生I感，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?（寫出B與t的關(guān)系式）參考答案：如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng).此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)L的正方形，棒電阻r，其余電阻不計(jì)，開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。（1）若以t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流。（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加垂直于棒水平外力多大?（3）若從t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，可使棒中不產(chǎn)生I感，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?（寫出B與t的關(guān)系式）解析：（1）據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E==kL2-----