廣東省梅州市興寧龍?zhí)镏袑W(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析

廣東省梅州市興寧龍?zhí)镏袑W(xué)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.（單選）如圖所示，真空中等量異種點(diǎn)電荷放置在M、N兩點(diǎn)，在MN的連線上有對(duì)稱點(diǎn)a、c，MN連線的中垂線上有對(duì)稱點(diǎn)b、d，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不一定相同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)一定小于c點(diǎn)電勢(shì)

C．負(fù)電荷在c點(diǎn)電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)電勢(shì)能

D．正電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力不做功

參考答案：D2.最早根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的科學(xué)家是（

）A．亞里士多德

B．牛頓

C．笛卡爾

D．伽利略參考答案：D3.關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)法中，正確的是A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間相互作用力的影響可忽略時(shí)，兩個(gè)帶電體可看成點(diǎn)電荷D.一切帶電體都可以看成點(diǎn)電荷參考答案：C4.（單選）如圖所示，有一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖中實(shí)線和虛線分別是該波在t=0和t=0.03s時(shí)刻的波形圖，則（）A．該波的波速可能是10m/sB．該波的頻率可能是25HzC．在t=0.03s時(shí)刻，x=0.3m處質(zhì)點(diǎn)的位移是5cmD．在t=0時(shí)刻，x=1.4m處質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿y軸負(fù)方向參考答案：解：AB、由圖知：波長(zhǎng)為λ=1.2m；波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形的平移法可知，t=（n+）T，（n=0，1，2，…），則周期T==s，頻率f==Hz，當(dāng)n=0時(shí)，f=25Hz；波速v==（40n+30）m/s，當(dāng)n=0時(shí)，v=30m/s，不可能為10m/s，故A錯(cuò)誤，B正確；C、據(jù)波形圖可知，t=0.03s時(shí)刻，x=0.3m處質(zhì)點(diǎn)的位移是﹣5cm，故C錯(cuò)誤；D、據(jù)波形平移法可知，t=0時(shí)x=1.4m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的正方向，故D錯(cuò)誤．故選：B．5.保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)。盜版書(shū)籍影響我們的學(xué)習(xí)效率甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)隱患。小華有一次不小心購(gòu)買了盜版的物理參考書(shū)，做練習(xí)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來(lái)問(wèn)老師，如果你是老師，你認(rèn)為可能是下列幾個(gè)數(shù)字中的那一個(gè)（）A．6.2×10-19C

B．6.4×10-19CＣ．6.6×10-19C

Ｄ．6.８×10-19C參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如右圖所示，光從空氣射入某介質(zhì)，入射光線和界面的夾角為45O，反射光線和折射光線之間的夾角為105O，由此可知，這種介質(zhì)的折射率為

，光在這種介質(zhì)中的傳播速度是

.（用真空中光速c表示）參考答案：

,7.（4分）一只平行板電容器的電容為100μF，兩板間電壓為6V，則該電容器所帶的電荷量Q=________。參考答案：C8.如圖所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體（1）電阻之比R1∶R2為_(kāi)_______；（2）若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等（不為零）時(shí)，電壓之比U1∶U2為_(kāi)________；（3）若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等（不為零）時(shí)，電流之比為_(kāi)________.參考答案：9.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在220V、50Hz的正弦交流電源上線圈接有一理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大)和一阻值為10Ω的電阻，已知原副線圈的匝數(shù)比為2:1。則二極管的耐壓值至少為

V，電阻R上1s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為

J，電阻R上電流的有效值為

A。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：156V

605J

7.78A10.如圖一帶電小球質(zhì)量為m，帶電量為+q，以初速度V與水平方向成30°角射向空間勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，小球恰好做直線運(yùn)動(dòng)。求勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小為_(kāi)_________場(chǎng)強(qiáng)方向與速度方向夾角為_(kāi)_________。參考答案：

(1).；

(2).;解：根據(jù)題意可以知道,粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng),則其所受合力與速度方向在同一條直線上,作出力的合成圖如圖所示,可以知道,當(dāng)電場(chǎng)力與速度垂直時(shí),電場(chǎng)力最小,

電場(chǎng)力最小值為:

解得：

因?yàn)樾∏驇д?則此場(chǎng)強(qiáng)方向上垂直直線向上,與速度方向的夾角為

綜上所述本題答案是：；【點(diǎn)睛】根據(jù)題意作出小球的受力分析圖,根據(jù)圖象可以知道當(dāng)電場(chǎng)力與速度垂直時(shí)電場(chǎng)力最小,在根據(jù)三角形相關(guān)知識(shí)求解電場(chǎng)力的大小和方向.11.一個(gè)電熱器接在最大值36Ｖ交流電源上，消耗電功率為Ｐ，若接到某直流電源上消耗電功率為，忽略電阻隨溫度的變化，則所接直流電壓Ｕ＝

Ｖ.參考答案：

18

Ｖ

12.某高二年級(jí)的一同學(xué)在科技創(chuàng)新大賽中根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖（a）所示，它可以通過(guò)拍攝照片來(lái)記錄機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)的情景。它的工作原理是：當(dāng)光控開(kāi)關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時(shí)，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車輛。光控開(kāi)關(guān)未受到該種光照射就自動(dòng)斷開(kāi)，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。（1）（3分）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開(kāi)關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”或“黃”）時(shí)自動(dòng)閉合；（2）（5分）已知控制電路電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引。則只有質(zhì)量超過(guò)___________kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（重力加速度取10m/s2）參考答案：13.如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時(shí)，有一帶電粒子靜止于水平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶

電，若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，則帶電粒子將

（填“向上運(yùn)動(dòng)”“向下運(yùn)動(dòng)”或靜止”）參考答案：負(fù)，向上運(yùn)動(dòng)．【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；電容．【分析】帶電粒子受重力和電場(chǎng)力平衡，由楞次定律可判斷極板帶電性質(zhì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化，從而知道電場(chǎng)力的變化．【解答】解：當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí)，由楞次定律可判斷上極板帶正電．所以平行板電容器的板間的電場(chǎng)方向向下，帶電粒子受重力和電場(chǎng)力平衡，所以粒子帶負(fù)電．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，粒子受的電場(chǎng)力增大，則帶電粒子將向上運(yùn)動(dòng)．故答案為：負(fù)，向上運(yùn)動(dòng)．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(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)。15.關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下列說(shuō)法正確的是（

）A．在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B．在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C．均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D．周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分13.（14分）如圖所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1與B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，且B1＞B2。一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x軸負(fù)方向射出，要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，B1與B2的比值應(yīng)滿足什么條件？參考答案：17.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.32kg,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,總電阻為r=1Ω.邊長(zhǎng)為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè),如圖(甲)所示.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,大小隨時(shí)間變化規(guī)律如圖(乙)所示,從t=0開(kāi)始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開(kāi)始松弛,g=10m/s2.求:(1)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);(2)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈的電功率;(3)t0的值.參考答案：(1)cd桿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=0.5×0.4×1V=0.2V電路中的電流I==A=0.1A,

方向a→b.(2)ab桿靜止,摩擦力沿導(dǎo)軌向上最大時(shí),安培力最小:mgsinθ=f+FAminFAmin=mgsinθ-f=0.1×0.6N-0.3×0.1×0.8N=0.036NFAmin=BIminL=,可求出vmin==m/s=1.8m/s摩擦力沿導(dǎo)軌向下最大時(shí),安培力最大:mgsinθ+f=FAmaxFAmax=mgsinθ+f=0.1×0.6N+0.3×0.1×0.8N=0.084N.可求出vmax==m/s=4.2m/s.所以,為使ab桿能靜止在導(dǎo)軌上,cd桿沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的速率范圍為1.8~4.2m/s.18.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈總電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=2πrad/s，外電路電阻R=4Ω，求：(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(4)交變電壓表的示數(shù)；參考答案：(1)3.14V(2)1.57V(3)2.60V(4)1.78V（1）根據(jù)Em=NBωS，可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：Em=100×0.5×0.1×0.1×2πv=3.14V因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=3.14cos2πt（V）

（2）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：e=3