湖南省衡陽市 衡東縣吳集紅坪中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省衡陽市衡東縣吳集紅坪中學(xué)2022年高二物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，AB為一個斜面，ACD由兩個斜面連接而成。物體從最高點A由靜止開始下滑，第一次經(jīng)AB滑到底端時間為t1；第二次經(jīng)ACD滑到底端時間為t2，不計摩擦阻力。已知AC＋CD＝AB，在各斜面的等高處物體的速率相等，則

A．t1＞t2

B．t1＝t2 C．t1＜t2 D．不能比較t1和t2的大小參考答案：A2.（單選）下列說法中正確的是（）A．“交流電的有效值”用的是等效替代的方法B．探究導(dǎo)體的電阻與材料、長度、粗細的關(guān)系，用的是反證的方法C．電場強度是用比值法定義的，電場強度與電場力成正比，與試探電荷的電荷量成反比D．“如果電場線與等勢面不垂直，在等勢面上移動電荷時電場力就要做功．”用的是控制變量的方法參考答案：解：A、“交流電的有效值”用的是等效替代的方法．故A正確；B、探究導(dǎo)體的電阻與材料、長度、粗細的關(guān)系，用的是控制變量的方法．故B錯誤；C、電場強度是用比值法定義的，電場強度與電場力、試探電荷的電荷量無關(guān)．故C錯誤；D、“如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強度沿著等勢面方向就有一個分量，在等勢面上移動電荷時靜電力就要做功．”用的是假設(shè)法．故D錯誤；故選：A．3.鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置,能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面,如甲所示(俯視圖).當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時,便會產(chǎn)生一電信號,被控制中心接收.當(dāng)火車通過線圈時,若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為下圖乙所示,則說明火車在做A.勻速直線運動

B.勻加速直線運動C.勻減速直線運動

D.加速度逐漸增大的變加速直線運動參考答案：B4.（多選題）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向與斜面垂直，兩磁場的寬度MJ和JG均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過GH進入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動．則下列說法正確的是（）A．v=v0B．線框離開MN的過程中電流方向為adcbaC．當(dāng)ab邊剛越過JP時，線框加速度的大小為3gsinθD．從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框產(chǎn)生的熱量為2mgLsin參考答案：BCD【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】當(dāng)ab邊剛越過GH進入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動，加速度為零．當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動，則知兩次勻速運動時，重力沿斜面向下的分力與安培力平衡，安培力的表達式分別為F1=和F2=2BLI2=2BL×2=，由平衡條件即可求出速度之比．從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量與動能減小量之和，根據(jù)能量守恒定律求出產(chǎn)生的電能．【解答】解：A、由題意當(dāng)ab邊剛越過GH進入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動，加速度為零．當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動，則知兩次勻速運動時，重力沿斜面向下的分力與安培力平衡，安培力的表達式分別為F1=和F2=2BLI2=2BL×2=，由平衡條件即可求出速度關(guān)系：4v=v0．故A錯誤．B、線框離開MN的過程中，穿過線圈磁通量減小，由楞次定律可行，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為adcba．故B正確．C、當(dāng)ab邊未越過JP時，線框做勻速直線運動，處于受力平衡，即mgsinθ=；當(dāng)ab邊剛越過JP時，線框兩邊切割磁感線，導(dǎo)致線框做勻減速運動，受力分析，即mgsinθ﹣4=ma，從而可求出線框加速度的大小為3gsinθ，故C正確；D、從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框的重力勢能和動能均減小，根據(jù)功能關(guān)系得知，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量與動能減小量之和．則線框產(chǎn)生的熱量為mg×2Lsinθ+=．故D正確故選：BCD5.（多選）在電磁感應(yīng)中，下列說法正確的是A．感生電動勢產(chǎn)生的原因是“變化的磁場周圍會產(chǎn)生封閉的感生電場”，這是麥克斯韋理論。B．導(dǎo)體棒切割磁感線，產(chǎn)生動生電動勢的原因是“洛倫茲力做功”C．法拉第發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律，并且同時總結(jié)出了“法拉第電磁感應(yīng)定律”D．“楞次定律”給出的是判定感應(yīng)電流方向的方法參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）一個質(zhì)量為0.3kg的小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小為4m/s。則碰撞前后墻對小球的沖量大小為

及碰撞過程中墻對小球做的功為

。參考答案：3kg·m/s；－3J

7.（4分）一個電容器的電容是1.5×10-2μF，把它的兩個極板接在90V的電源上，電容器極板所帶的電荷量Q=

C，一個靜止的電子從一個極板移到另一個極板，電場力做功W=

eV。參考答案：1.35×10-6；908.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

.參考答案：9.將一個物體以10m/s的初速度從5m的高度水平拋出，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，則物體落地時豎直方向的分速度為

m/s，落地時速度方向與水平地面的夾角θ=

．參考答案：10；45【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度求出落地的豎直分速度，根據(jù)幾何關(guān)系求出落地時速度方向與水平地面的夾角θ．【解答】解：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，則，tan，則θ=45°故答案為：10；4510.某交流電的電流i=400sin40πt安,這個電流的最大值是______A.該交流電的頻率是______HZ.參考答案：11.在驗證動量守恒定律的實驗里，兩半徑相同的小球質(zhì)量之比∶＝8∶3，實驗記錄紙上，各點（O、M、P、N）位置如圖所示，其中O點為斜槽末端所系重錘線指的位置，那么，、兩球中，__

__球是入射球，碰撞結(jié)束時刻，兩球的動量之比∶＝__________。參考答案：略12.如圖23－8所示，LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×10－2s，自振蕩電流沿逆時針方向達最大值時開始計時，當(dāng)t＝3.4×10－2s時，電容器正處于________(填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”)狀態(tài)。這時電容器的上極板________(填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)。參考答案：充電帶正電13.在空間某一區(qū)域，有一勻強電場，一質(zhì)量為m的液滴，帶正電荷，電量為q，在此電場中恰能沿豎直方向作勻速直線運動，則此區(qū)域的電場強度的大小為

____，方向___

___。參考答案：mg/q三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.在燃氣灶上常常安裝電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃氣體請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃氣灶電極做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍色的光暈．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌放在磁感應(yīng)強度B＝0.2T的勻強磁場中。平行導(dǎo)軌的寬度d＝0.3m，定值電阻R＝0.5?。導(dǎo)體棒ab長L=0.5m，在外力F作用下，以v＝20m/s的速度沿著導(dǎo)軌向左勻速運動。導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計,忽略一切摩擦。求：(1)通過R的感應(yīng)電流大??；(2)外力F的大小。參考答案：17.如圖所示，電源電動勢E0＝15V，內(nèi)阻r0＝1Ω，電阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.間距d＝0.2m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度B＝1T的勻強磁場．閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強電場，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對小球的作用，取g＝10m/s2.(1)當(dāng)Rx＝29Ω時，電阻R2消耗的電功率是多大？(2)若小球進入板間做勻速圓周運動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為60°，則Rx是多少？參考答案：解：（1）

解析：(1)設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R，有R＝①R1兩端的電壓為：U＝②R2消耗的電功率為：P＝③當(dāng)Rx＝29Ω時，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)，得P＝0.6W．④(2)設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運動時，有：qE＝mg⑤E＝⑥設(shè)小球做圓周運動的半徑為r，有qvB＝⑦ks5u由幾何關(guān)系有r＝d⑧聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得Rx＝54Ω.⑨

18.如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。A板帶正電荷，B板帶等量負電荷，電場強度為E；磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為B1。平行金屬板右側(cè)有一擋板M，中間有小孔O′，OO′是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場應(yīng)強度為B2。CD為磁場B2邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角θ=45°，O′C=a，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，含有各種不同電荷量、不同電性、不同速度的帶電粒子（不計重力），自O(shè)點沿OO′方向進入電磁場區(qū)域，其中有些粒子沿直線OO′方向運動，并進入勻強磁場B2中，求：

（1）沿直線OO′方向進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度；

（2）能擊中絕緣板CD的粒子中，所帶電荷量的最大值；

（3）絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度。參考答案：解(1)沿直線OO′運動的帶電粒子，設(shè)進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度為v，根據(jù)（2分）

解得：（1分）(2)粒子進入勻強磁場B2中做勻速圓周運動，根據(jù)

解得：（2分）因此，帶電量最大的帶電粒子運動的軌道半徑最小。設(shè)