重庆南开中学2022年高二物理期末试题含解析

重庆南开中学2022年高二物理期末试题含解析
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）质量为2kg的物体，在两个力F1=2N，F2=8N作用下，获得的加速度可能为( ) A．1m/s2 B．2m/s2 C．4m/s2 D．6m/s2
参考答案：
C
2. （2014秋?吴兴区校级期中）两互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移后，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则合力对物体做功为（）
A．7 J B． 1 J C． 5 J D． 3.5 J
参考答案：
A
功的计算
解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，
由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，
所以F1与F2的合力对物体做的总功就为4J+3J=7J，
故选：A．
3. （多选题）根据电容器电容的定义式，可知( )
A．电容器所带的电荷量Q越多，它的电容就越大，C与Q成正比
B．电容器不带电时，其电容仍为C
C．电容器两极板之间的电压U越高，它的电容就越小，C与U成反比
D．电容器两板所带电荷量与两板间电压成正比
参考答案：
BD
4. （多选）图甲为某一简谐横波在t = 1.0s时刻的图象，图乙为图甲中C点的振动图象。

两图取同一个零时刻。

则下列说法正确的是
A．甲图中B点的运动方向向y轴正向
B．甲图中波传播方向沿x轴正方向
C．波速υ=6m/s
D．若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为1Hz
参考答案：
AD
5. 用回旋加速器分别加速粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为（）
A．1：1 B．1:3 C．2:1 D．1：2
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 质量为3.0kg的物体从静止开始做直线运动中的受力随时间变化的情况如图所示，那么物体2s末的即时速度为________m/s，4s末的即时速度为__________m/s。

参考答案：
7. 一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。

以抛出时t=0，得到如图所示的s-t图象，则该行星表面重力加速度大小为＿＿＿＿m/s2，物体被抛出时的初速度大小为＿＿＿＿m/s。

参考答案：
8，20
8. 如图所示，将阻值分别为R1=4KΩ和R2=2KΩ的两个电阻串联起来接在电压为8V 的恒压电源两端，用一电压表测R1两端电压时，读数为4V，如果将该电压表接到R2两端时，读数应为 V.
参考答案：
2
9. 电.量q=2.0×10-3C、质量m=1.0×10-4kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图27所示，该粒子运动的加速度为______m/s2，A、B连线上各点的场强______(填“相等”或“不相等”)，A点的场强为______N／C[U13]
参考答案：
2.0×105；相等；1.0×104
10. 图中a、b和c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为U、和。

一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为______。

参考答案：
1.5V
11. 在光电效应实验中，在入射光的颜色一定时，遏止电压与光照强度_____（填“有关”或“无关”）。

用单色光照射某金属光电子的最大初动能取决于入射光的_____。

参考答案：
无关；频率
12. 如图所示，闭合线框质量可忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，第一次速度为，所用时间为，第二次速度为，所用时间为，两次拉出过程中，通过某一截面电量分别为，产生的热量分别为，则_____；
_____。

参考答案：
13. （16分）电荷量大小为3×10-7 C的负点电荷放入电场的某点A，受到的电场力大小为6×10-3 N，方向向右，则A点的电场强度大小
为 N/C，方向，若把另一电荷量为6×10-5 C的正点电荷放在A点，则A点电场强度大小
为 N/C，方向。

参考答案：
2×104，向左，2×104，向左
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。

图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U—I关系图线。

（1）实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A（阻值范围0~10Ω）、滑动变阻器B（阻值范围0~100Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若
干。

该同学做实验时，滑动变阻器选用的是（选填“A”或“B”）；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。

（2）如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0．3A，电源电
动势为3V 。

则此时小灯泡的电功率为 W ，电源的内阻为 Ω。

参考答案：
（1） A 如图（分压解法、外接法）
（2）0.66~0.72 2~2.67
15. 下面仪器的读数是：
（1）螺旋测微器的读数是 mm
（2）图为一正在测量的多用表表盘；如果是用直流5mA 挡测量电
流，则读数为
mA ，如果是用×100Ω挡测电阻，则读数
为
Ω
参考答案：
（1） 9．350 （2） 2．1 、 2200
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （19分）如图所示，两根与水平面成θ＝30︒角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为1 Ω的电阻R，导轨的电阻忽略不计。

整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。

现有一质量为m＝0.2 kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M ＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。

将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。

运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。

（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金属棒匀速运动时的
速度；
（2）棒从释放到开始匀速
运动的过程中，电阻R上产生的
焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。

参考答案：
解析：（1）金属棒受力平衡，所以
Mg＝mgsin θ＋（1）（3分）
所求速度为：v＝＝4 m/s（2）（2分）
（2）对系统由能量守恒有：
Mgs=mgs sin θ+Q+（M＋m）v2（3）（3分）
所求热量为：Q＝Mgs－mgssinθ－（M＋m）v2＝2.4 J（4）（2分）
（3）由上（2）式变换成速度与质量的函数关系为：
v＝＝M－（5）（2分）
再由图象可得：＝，B1＝0.54 T（2分）
（4）由上（5）式的函数关系可知，当B2＝2B1时，图线的斜率减小为原来的1/4。

（画出图线2分）
与M轴的交点不变，与M轴的交点为m sinθ。

（1分）
17. 在倾角=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦
因数为，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s2）
参考答案：
18. 轻质细线吊着一质量为m＝0.32 kg、边长为L＝0.8 m、匝数n＝10的正方形线圈，总
电阻为r＝1 Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系如图乙所示，从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，取g＝10 m/s2.求：
(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；
(2)在前t0时间内线圈的电功率；
(3)t0的值．
参考答案：
(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2 s
(1)由法拉第电磁感应定律得：E＝n＝n××(2分)
解得E＝0.4 V (1分)
感应电流的方向：逆时针(2分)
(2)I＝ (1分)
＝0.4 A (1分)
P＝I2r (1分)
＝0.16 W (1分)
(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安＝nBt0I＝mg (2分) I＝
Bt0＝＝2 T (1分)
由图乙知：Bt0＝1＋0.5t0 (2分)
解得：t0＝2 s (1分)。