2021-2022学年湖北省黄石市陶港中学高二物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年湖北省黄石市陶港中学高二物理下学期
期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）简谐运动是下列哪一种运动（）
A．匀变速运动B．匀速直线运动
C．变加速运动D．匀加速直线运动
参考答案：
C
2. 如图所示，用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2>F1，根据这两个数据，不能确定的是 ( )
A．磁场的方向 B．磁感应强度的大小
C．安培力的大小 D．铜棒的重力
参考答案：
B
3. （单选）一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的。

在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的实际时间是
A．h B．h C．2 h D．4 h
参考答案：
C
4. 如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是
（）
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大
D．通过R3上的电流增大
参考答案：
C
5. 如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点。

一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB中垂线从C点运动到D点（C、D是关于AB对称的两点）。

下列关于粒子运动的图像中可能正确的是：
参考答案：
CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 将一个带电量为2×10-5c的试探电荷放入点电荷Q的电场中的P点时，受到的
电场力为2× 10-2N，则P点的电场强度为，若撤去该试探电荷，则P点处的场强为。

参考答案：
1×102 1×102
7. 若一气泡从湖底上升到湖面,将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中气泡__________(填“吸收”或“放出”)的热量是________.气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J.
参考答案：
吸收 0.6 0.2
8. 一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为．
参考答案：
60°；c．
【考点】光的折射定律．
【分析】根据几何关系确定出入射角和折射角，通过折射定律求出玻璃砖的折射率．
【解答】解：根据折射定律n==①
由题意：i+r=90°
则sin2+sin2r=1②
解得：sini=
则∠i=60°
传播速度v== c
故答案为：60°；c．
9. 某单摆的共振曲线如图所示，该单摆振动的固有频率为 Hz．当驱动力的频率等于0.6Hz时，该单摆做受迫振动的频率为 Hz．
参考答案：
0.4、 0.6
解析由物体受迫振动的共振曲线可知，当驱动力频率为0.4Hz时物体产生了共振现象，则物体的固有频率0.4Hz；受迫振动的频率域驱动力的频率相同，故该单摆做受迫振动的频率为0.6Hz。

10. （8分）图示为某一圆形水池的示意图（竖直截面）。

AB为池中水面的直径，MN为水池底面的直径，O为圆形池底的圆心。

已知ON为11.4m，AM、BN为斜
坡，池中水深5.00m，水的折射率为。

水的透明度极好，不考虑水的吸收。

图中a、b、c、d为四个发光点，天空是蓝色的，水面是平的．在池底中心处有一凹槽，一潜水员仰卧其中，他的眼睛位于O处，仰视水面的最大范围的直径为AB。

（1）潜水员仰视时所看到的蓝天图象对他的眼睛所张的视角为。

（2）四个发光点a、b、c、d中，其发出的光能通过全反射到达潜水员眼睛的是。

参考答案：
（1）97.20 ( 4 分）（2）c、d（两个都对得 4 分，只填一个且正确得2分，有填错的得0分）
11. 如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则导体棒所受安培力的大小
为.为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是（只填一种方法）.
参考答案：
、增大电流或增大磁感应强度
12. 如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为正电荷，将正电荷放在________点时电势能最大，将负电荷放在________点时电势能最小。

若Q为负电荷，将正电荷放在________点时电势能最小，将负电荷放在________点时电势能最大。

参考答案：
A 、 A 、 A 、 A
13. 一初速为零的带电粒子，经过电压为U=3.0v的电场加速后垂直进入磁感强度为B=6T的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m=4000g，电量是q=6.0C，则带电粒子所受的洛仑兹力为______，轨道半径为______．
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材：
A．干电池
B．电流表（0~0.6A、内阻约0.1）
C．灵敏电流计G（满偏电流200μA、内阻rg=500）
D．滑动变阻器（0~20、2．0A）
E．电阻箱R
F．开关、导线若干
（1）由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为__________的电阻。

（2）改装后采用如图甲所示电路进行测量，请在乙图上完成实物连线。

（3）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至____ （填“端”、“中央”或“端”）（4）丙图为该实验绘出的I1—I2图线（I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_____ V，内电阻r =_____。

参考答案：
①9500（或者9.5kΩ）
②如右图。

③a端
④1．46-1．49均可0.80-0.87均可
15. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲，则金属丝的直径为________ mm.
(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值__________．(填“偏大”或“偏小”)
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A.
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，竖直面内水平放置的两平行金属导轨MN、PQ足够长，间距L＝1 m，导轨电阻不计。

两导轨间存在垂直于纸面向里B＝1 T的匀强磁场，导轨右端N、Q连接一电路，电阻R＝20 Ω。

间距d＝0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有与导轨间完全相同的匀强磁场。

细金属棒ab垂直放置在导轨MN、PQ上，并与导轨接触良好。

金属棒的电阻 r0＝1 Ω，使金属棒以恒定速度v0＝15 m/s沿导轨向左匀速运动，闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间。

设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2。

(1)当Rx＝29 Ω时，电阻R
两端的电压是多少？
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度方向与初速度方向间的夹角为60°，则Rx是多少？
参考答案：
解析：金属棒ab产生的感应电动势
＝15 V①……………………2分
(1)设R两端的电压为U ，U＝②……………………2分
当Rx＝29 Ω时，联立①②式，代入数据，
解得：U=6V……………………1分
(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：
qE＝mg③……………………2分
E＝④……………………1分
设小球做圆周运动的半径为r，有：qvB＝m⑤……………………1分
由几何关系有：r＝d⑥……………………2分
联立①②③④⑤⑥式，代入数据，解得：Rx＝54 Ω……………………1分
17. 风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
(1)画出此输电线路的示意图．
(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．
(3)用户得到的电功率是多少．
参考答案：
(1)如图所示
(2)输电线损失的功率
P损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW
输电线电流I2＝＝ A＝20 A
升压变压器输出电压U2＝＝ V＝5 000 V
升压变压器原、副线圈匝数比：＝＝＝
电压损失U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V
降压变压器原线圈端电压U3＝U2－U损＝4 800 V
降压变压器原、副线圈匝数比＝＝＝
P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW
(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW
18. 如图所示，相互垂直的导轨OM和ON水平固定放置，其电阻不计。

粗细均匀的导体棒AB单位长度的电阻r0=0.2?/m，可在导轨上无摩擦地滑动。

AB位于O 点，且与OM和ON之间的夹角均为45o。

整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。

从t=0时刻起，AB以v=2m/s的速度平行于ON匀速向右运动。

导体棒与导轨都足够长。

求（结果可用根号表示）
（1）5秒内电路中产生的平均感应电动势
（2）4秒内通过导体棒AB的电荷量
（3）10秒内电路中产生的热量
参考答案：
（1）E=5V
Ks5u （3）。