2021-2022學(xué)年遼寧省沈陽市第五十高級(jí)中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年遼寧省沈陽市第五十高級(jí)中學(xué)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.（多選）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，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．轉(zhuǎn)過時(shí)，線框中的電流方向?yàn)閍bcdaB．線框中感應(yīng)電流的有效值為C．從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為D．線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量為參考答案：BCA、轉(zhuǎn)過的過程中，磁通量變小，產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)方向相同，根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)閍dcb，故A錯(cuò)誤；B、線框產(chǎn)生的交變電流有效值是，故B正確；C、由，，得到電量，故C正確；D、線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量，故D錯(cuò)誤。故選BC。2.（多選題）如圖，一物塊沿斜面由H高處由靜止滑下，斜面與水平傳送帶相連處為光滑圓弧，物體滑離傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，物體恰落在水平地面上的A點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體落點(diǎn)一定在A點(diǎn)的左側(cè)B．當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體落點(diǎn)一定落在A點(diǎn)C．當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體落點(diǎn)可能落在A點(diǎn)D．當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體落點(diǎn)一定在A點(diǎn)的右側(cè)參考答案：BC【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】物塊從斜面由H高處由靜止滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶時(shí)，受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊通過傳送帶時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力仍水平向左，大小不變，則加速度不變，可知物塊仍落在A點(diǎn)．若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，分情況討論：若物塊滑上傳送帶時(shí)速度等于傳送帶速度、大于傳送帶速度和小于傳送帶速度，分析物塊的運(yùn)動(dòng)情況來選擇．【解答】解：A、當(dāng)水平傳送帶靜止時(shí)，物塊受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊通過傳送帶時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力仍水平向左，大小不變，則加速度不變，可知物塊仍落在A點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；C、設(shè)物塊滑上傳送帶時(shí)速度為v0，傳送帶的速度為v．當(dāng)v0＞v時(shí)，物塊滑上傳送帶可能一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度與傳送帶靜止時(shí)相同，當(dāng)滑到傳送帶右端時(shí)，速度與傳送帶靜止時(shí)相同，則物塊仍落在A點(diǎn)．物塊也可能先做勻減速運(yùn)動(dòng)，后來與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶右端時(shí)，速度大于傳送帶靜止時(shí)速度，則物塊落在A點(diǎn)右側(cè)．當(dāng)v0=v時(shí)，物塊滑上傳送帶時(shí)兩者相對(duì)靜止，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，則物塊落在A點(diǎn)右側(cè)．當(dāng)v0＜v時(shí)，物塊滑上傳送帶可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶右端時(shí)，速度大于傳送帶靜止時(shí)速度，則物塊落在A點(diǎn)右側(cè)．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC．3.關(guān)于靜電場(chǎng)，下列結(jié)論普遍成立的是（

）

A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低B．電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)C．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向D．負(fù)電荷只在電場(chǎng)力作用下，一定逆著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)參考答案：C4.（不定項(xiàng)選擇題）如圖6－3－13所示，質(zhì)子(11H)和α粒子(24He)，以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為()A．1∶1

B．1∶2C．2∶1

D．1∶4參考答案：C5.下列表述的是物理學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出的忠言貢獻(xiàn)，其中不正確的是A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．安培提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式C．密立根利用實(shí)驗(yàn)較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電量D．庫侖通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)和無磁場(chǎng)區(qū)的寬度都為L，磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ和Ⅲ內(nèi)的磁感強(qiáng)度大小為B；磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ和Ⅳ內(nèi)的磁感強(qiáng)度大小為2B，邊長為L、總電阻為R的正方形線框abcd，以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，從線框bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ開始計(jì)時(shí)，到線框bc邊剛離開區(qū)域Ⅳ停止計(jì)時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)線框中電流生熱的平均功率為_____________W。

參考答案：7.如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)要觀察線圈

（填A(yù)、B）中產(chǎn)生的的

（填交流、恒定、感應(yīng)）電流。參考答案：B

感應(yīng)8.“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，入射小球m1=15g，原來靜止的被碰小球m2=10g，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞﹣t圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v′1是0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1是0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2是0.075kg?m/s．由此得出結(jié)論碰撞過程中動(dòng)量守恒．參考答案：解：（1）由圖1所示圖象可知，碰撞前球1的速度：v1==1m/s，碰撞后，球的速度：v1′==0.5m/s，v2′==0.75m/s，入射小球碰撞后的m1v′1=0.015×0.5=0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1=0.015×1=0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2=0.01×0.75=0.075kg?m/s，碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞過程中動(dòng)量守恒；故答案為：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞過程中動(dòng)量守恒9.（2分）一根彈簧原長10cm，當(dāng)掛上鉤碼靜止后，彈簧長度變?yōu)?2cm。已知該彈簧的勁度系數(shù)為0.5N/cm。則鉤碼重

N。參考答案：1N10.如圖所示的裝置可以測(cè)量小車在水平路面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．該裝置是在車箱前、后壁各安裝一個(gè)壓力傳感器a和b，中間用兩根相同的輕質(zhì)彈簧壓著一個(gè)質(zhì)量為4.0kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動(dòng)．小車靜止時(shí)，傳感器a、b的讀數(shù)均為10N．若當(dāng)傳感器a的讀數(shù)為7N時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)加速度的方向是

（填“向左”或“向右”），加速度大小為

m/s2．參考答案：向左；1.5m/s211.如圖所示是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)A、B和C端分別輸入“1、0、1”時(shí)，輸出端Y輸出的是______；1參考答案：1；12.如圖所示，A為帶正電Q的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處放一質(zhì)量為m、電量為q的小球，小球受水平向右的電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn)θ角而靜止，小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，則小球帶

電，所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=

參考答案：正；

13.下圖是用電火花計(jì)時(shí)器打下的一條紙帶，問：(1)電火花計(jì)時(shí)器使用________電源(填“直流”或“交流”)，工作電壓________V.(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，下圖中A、B、C、D四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中，任意相鄰的兩點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，其中OA＝8.01cm，AB＝6.48cm，BC＝8.96cm，CD＝11.42cm，利用給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a＝________m/s2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)小車的速度vA＝________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：交流

220V

2.47

0.525三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.（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)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.北京時(shí)間2011年2月18日晚6時(shí)，在經(jīng)歷了260天的密閉飛行后，中國志愿者王躍走出“火星-500”登陸艙，成功踏上模擬火星表面，在“火星”首次留下中國人的足跡．王躍擬在“火星”表面進(jìn)行裝置如圖所示的實(shí)驗(yàn)，將與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50滑塊裝上一個(gè)遮光板，沿水平導(dǎo)軌勻減速地依次通過光電門A、B．滑塊通過光電門的速度分別為v1=4.0m/s、v2=2.0m/s，從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t=1.0s．試求：⑴滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；⑵光電門A、B之間的距離s；⑶“火星”的重力加速度g火．

參考答案：⑴a==–2m/s2…………………2分⑵s==3m……………………2分⑶根據(jù)牛頓第二定律有–μmg火=ma，則g火=－=4m/s2……2分

17.如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌，間距L=0.2m，R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時(shí)刻開始，通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，小型電動(dòng)機(jī)在12s末達(dá)到額定功率P=4.5W，此后保持功率不變，t=17s時(shí)，導(dǎo)體棒ab達(dá)最大速度。除R外，其余部分電阻均不計(jì)，g=10m/s2。求：

（1）導(dǎo)體棒ab在0－12s內(nèi)的加速度大?。?/p>

（2）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)及電阻R的值；

（3）若從0－17s內(nèi)共發(fā)生位移100m，試求12－17s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量（12分）參考答案：（1）由圖象知12s末導(dǎo)體棒ab的速度為v1=9m/s，在0－12s內(nèi)的加速度大小為m/s2=0.75m/s2

（2）t1=12s時(shí)，v1=9m/s，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv1

感應(yīng)電流

導(dǎo)體棒受到的安培力F1=BIL，即此時(shí)電動(dòng)機(jī)牽引力為由牛頓第二定律得

-------------①由圖象知17s末導(dǎo)體棒ab的最大速度為v2=10m/s，此時(shí)加速度為零，同理有

--------------②由①②兩式解得，R=0.4Ω（3）0－12s內(nèi)，導(dǎo)體棒勻加速運(yùn)動(dòng)的位移m12－17s內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移m

由能量守恒得代入數(shù)據(jù)解得R上產(chǎn)生的熱量Q=12.35J18.如圖所示，一根長L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q=+4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q=+1.0×10－6C，質(zhì)量m=1.0×10－2kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2．取g=10m/s2)

(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?

(2)小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多大?

(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.61m時(shí)，速度為v=1.0m/s，求此過程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?參考答案：（1）開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力，