2022年江西省新余市姚圩中学高二物理下学期期末试卷带解析

2022年江西省新余市姚圩中学高二物理下学期期末试卷含解析
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. 真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍
参考答案：
B
2. （单选）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。

当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）
A. B．
C．D．
参考答案：
C
3. 下列关于元电荷的说法中错误的是（）
A. 元电荷实质上是指电子本身
B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C. 元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的
D. 元电荷的值通常取e=1.60×10-19C
参考答案：
A 试题分析：电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷．
解：A、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是电子或质子本身，故A错误
B、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故B正确；
C、元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的，故C正确；
D、元电荷的数值为e=1.60×10﹣19C，故D正确；
本题选择错误的，故选：A
【点评】元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，只是等于质子或电子的带电量；明确所有带电体所带电量均是元电荷的整数倍．
4. （多选）下图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况，在t0时间内可使该回路产生恒定感应电流的是（）
参考答案：
CD
5. （单选）如图所示，ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一周圆
上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点．每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为零)，关于它们下滑的过程，下列说法中正确的是()
A．重力对它们的冲量相同B．弹力对它们的冲量相同
C．合外力对它们的冲量相同D．它们的动量增量相同
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 100℃的水的分子平均动能＿＿＿100℃的水蒸气的分子平均动能，100℃的水的内能＿＿＿100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：
等于、小于
7. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为
1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B=；
（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△E p= ，此过程中物体动能的增加量△E k=（取g=9.8m/s2）；
（3）通过计算，数值上△E p△E k（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为；
（4）实验的结论是．
参考答案：
（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒．
【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度．
根据B点的速度求出O到B过程动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量，从而进行比较．
【解答】解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：
v B=m/s=0.98m/s
（2）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：
△E P=mgh=1.0×9.8×0.05J=0.49J
△E k=mv B2=0.48J
（3）通过计算可知，在数值上△E p＞△E k．这是因为物体下落过程中存在摩擦阻力．
（4）由此得出实验的结论是在误差范围内物体下落机械能守恒．故答案为：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒．
8. 两个输入端均为1时，输出才为1的门电路是门，两个输入端中只要有一个输入端为1，输出端就为1的门电路是门。

参考答案：
与或
9. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为_______．
参考答案：
10. 某兴趣小组利用平抛运动知识测量某农庄水平喷水口的流量Q（Q=Sv，S为出水口的横截面积，v 为出水口的水速），方法如下：
（1）先测量喷水口的内径（直径）D．
（2）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0＝（用x、y、g表示）．
（3）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q＝（用D、x、y、g表示）．
参考答案：
，
11. 在真空中负点电荷Q形成的电场中的P点，放一个q＝－10－9C的点电荷，测得所受电场力大小为10－6 N．则此时Q在P点产生的电场的场强大小为________N/C，若在P点不放任何检验电荷，则Q在P点产生的场强大小为________N/C.
参考答案：
103 N/C. 103 N/C.
12. 电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率在半径为的轨道上运动，用
表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为
参考答案：
13. 麦克斯韦电磁理论的基本要点是：__________________________。

参考答案：
变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场
麦克斯韦的电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，在电场的周围不一定存在着由该电场产生的磁场，原因是若变化的电场就一定产生磁场，若是稳定的电场则不会产生磁场的，若周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场，而均匀变化的电场不能产生均匀变化的磁场。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 多用电表如图甲所示，用该多用电表粗测一只内阻约20 kΩ～30 kΩ（量程为15V）的电压表内阻．
（1）插在“＋”孔中的是表笔，插在“－”孔中的是表笔；
（2）甲图中，“＋”孔中表笔应与电压表的两个接线柱中的正确连接（填“15V接线柱”或“正接线柱”）；
（3）若欧姆表读数如图乙所示，则可知电压表内阻约为kΩ．
参考答案：
（1）红、黑。

ks5u
（2）15V接线柱
（3）25
15. （1）下列是“验证机械能守恒定律”的实验步骤。

A．选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带，在这条纸带上选定计数点．
B．将铁架台放在实验桌上，用附夹把打点计时器固定在铁架台上．
C．换新纸带重复实验．
D．量出从首点到各计数点间的距离，并算出各计数点的即时速度．
E．比较△E K和△E P在误差允许范围内是否近似相等．
F．在重锤上夹持一纸带，并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔，手持纸带保持竖直方向，先松手让重锤牵引纸带下落，再接通电源，得到打点的纸带．
G．计算重锤从首点下落到各计数点的过程中动能增加量△E K和势能减小量△E P．
请把实验步骤按正确顺序排列起来 ;以上实验步骤中错误的
有。

（2）如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为f，查的当地的重力加速度为g，测的所用的重物的质量为m，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。

把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。

经测量知道A、B、C、D个点到O点的距离为x1、x2、x3、x4。

根据以上数据可知重物由O 点运动到C点，重力势能的减少量的表达式为；动能增加量的的表达式
为。

参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示的装置中，线圈和线框都置于竖直平面内，线圈的面积S=1×104cm2，线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的．线框中的磁场是匀强磁场，磁感应强度B2=0.2T．ab与线框都是裸导线且接触面光滑，ab可在线框上滑动，它的长度为L=10cm，质量m=4g，闭合电路的总电阻R=0.5Ω，不计一切摩擦，g=10m/s2．试求：
（1）若要使ab能处于静止状态，B1的大小应该是减弱还是增强？
（2）当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为多大？
参考答案：
解：（1）要使ab处于静止状态，必须：B2IL=mg且安培力的方向向上，ab中的感应电流方向向左（由b到a），由楞次定律可知：B1的大小应该减弱
（2）根据题意，由B2IL=mg 得
感应电动势：E=IR=2×0.5V=1V
由法拉第电磁感应定律得 B1的变化率为
17. 如图16所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L=0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12 V，内电阻r=1.0 Ω.一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的，取g=10 m/s2，且已知sin37°=0.60，
cos37°=0.80。

要保持金属棒静止在导轨上.求：
（1）回路中电流的大小；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值.
参考答案：
（1）金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图9-2-29所示
BIL=mgsin37°
解得：I==0.60 A. 4分
（2）设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律 E=I（R+r）
解得：R=-r=19 Ω.
18. 折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，如图所示（真空中的光速为c）。

求：
(1)光在A面上入射角正弦的最大值sinθ1．
(2)若光在纤维中恰能发生全反射，由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？
参考答案：
解：(1) (4分)光路图如右图所示，要在纤维中发生全反射，
其临界角C有sinC＝………2分
折射角θ2＝90°－C
所以cosθ2＝，sinθ2＝………1分
由折射定律：sinθ1＝nsinθ2＝
即sinθ1≤………1分
(2) （6分)光在纤维中传播的速度v＝(c为光在真空中传播的速度) ……2分
光在沿纤维轴线方向上的速度分量v1＝vcosθ2＝＝………2分
所用时间：t＝＝. ………2分。