2021-2022学年广西壮族自治区北海市第三中学高二物理期末试题含解析

2021-2022学年广西壮族自治区北海市第三中学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. 关于物体的运动，下列说法中正确的是
A．物体做曲线运动时，它所受的合力可能为零
B．做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态
C．做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变
D．做曲线运动的物体，所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上
参考答案：
C
2. （多选）关于运动的合成，下列说法正确的是
A.两直线运动的合运动一定是直线运动
B.两匀速直线运动的合运动一定是直线运动
C.两匀加速直线运动的合运动可能是曲线运动；
D.两初速为零匀加速直线运动，合运动一定是直线运动；
参考答案：
BCD
3. 如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。

a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小。

已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是
A．F1B．F2 C．F3D．F4
参考答案：
B
4. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，
A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，则下列说法正确的是（）A、匀强电场的场强大小为10V/m
B、匀强电场的场强大小为20/3 V/m
C、电荷量为1.6×10-19C的正点电荷从E点
移到F点，电荷克服电场力做功为1.60×10-19J
D、电荷量为1.6×10-19C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少3.20×10-19J
参考答案：
AD
5. 如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是（）
A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大
B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小
C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大
D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示的振动图象上有a、b、c、d、e、f六点，其中：
(1)与a位移相同的点有________。

(2)与a速度相同的点有________。

参考答案：
7. 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律．伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示．图中OA 表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示．P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表
示．
参考答案：
8. 在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以3m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以2m/s速度向前滑行，方向与冰壶甲碰前运动方向相同，则碰后瞬间冰壶甲的速度大小为▲，该碰撞是▲（选填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。

参考答案：
1m/s（1分）非弹性碰撞
9. 有一单摆，在山脚下测得周期为T1，移到山顶测得周期为了T2，设地球半径为R，则山的高度为__________。

参考答案：
R
10. 在“研究产生感应电流条件”的实验中，如下图甲所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中___ ___感应电流(填“有”或“无”)。

继续做如下图乙所示的实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中__ ____感应电流(填“有”或“无”)。

因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的发生了变化。

这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。

参考答案：
有，有、磁通量
11. ．）一定质量的理想气体，由状态A通过如图所示的箭头
方向经过三个过程变化到状态B.
（１）气体在状态B时的分子平均动能____（选填“大于”、
“等于”或“小于”）在状态A时的分子平均动能；
（２）气体在由状态A到状态B，气体（选填
“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”）．其原因是：
参考答案：
等于
12. 丹麦物理学家奥斯特首先发现了通电导线周围存在_____________。

在国际单位中，磁感应强度的单位是_____________。

参考答案：
磁场特斯拉
13. 如图所示，矩形线圈一边长为a，另一边长为b，电阻为R，在它以速度v匀速穿过宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场的过程中，已知b＜L，产生的电能为__________；通过导体截面的电荷量为。

参考答案：
2B2a2bv/R 2Bab/R
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。

参考答案：
根据电流的定义可得：
I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）
15. 很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1，试估算：
（1）囊中氮气分子的总个数N；
（2）囊中氮气分子间的平均距离．
参考答案：
解：（1）设N2的物质的量为n，
则n=
氮气的分子总数N=N A
代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，
则分子间的平均距离，即为立方体的边长，
所以一个气体的分子体积为：
而设边长为a，则有a3=V0
解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m
答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；
（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．
【考点】阿伏加德罗常数．
【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．
根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上。

当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感强度。

参考答案：
解：棒匀速运动时，有：
BI1l＝μmg①
棒匀加速运动时，有：
BI2l－μmg＝ma ②
联立①、②解得：
17. 一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝cm。

棱镜材料的折射率为n=。

在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如图
所示)求：
（1）光从棱镜射到空气的临界角
（2）求光从入射到第一次射出棱镜在棱镜所需的时间
参考答案：
（1）由
光从棱镜射向空气是临界角为45°
（2）光在玻璃中的速度为：
由数学知识得：
18. 一辆自行车以V1=4m/s的速度沿水平公路匀速前进，一辆汽车在自行车前方与自行车同向行驶，速度大小V2=10m/s．而在当汽车与自行车相距s=5m的时候，汽车突然以a=2m/s2的加速度做匀减速直线运动．
（1）求汽车6秒末的速度和位移？
（2）自行车和汽车何时距离最大，为多大？
（2）求自行车追上汽车时的时间？
参考答案：解：（1）汽车开始做匀减速直线运动的速度为V2=10m/s，以速度方向为正方向，则汽车的加速度假设汽车在t时间停下来
则
即汽车在5s末就已停下，故汽车6s末的速度为0
位移；
（2）当汽车和自行车速度大小相等时，自行车和汽车距离最大
即v2+at1=v1
解得t1=3s
此时自行车的位移x自=v1t1=4×3m=12m
汽车的位移=21m
则两车的距离△x=x汽+s﹣x自=14m
（3）当汽车速度减为0时，自行车的位移x1=v1t=20m
因为x1＜x2+s，即汽车停下时还没追上
则自行车追上汽车的时间
答：（1）求汽车6秒末的速度为0，位移为25m；
（2）自行车和汽车3s时距离最大，为14m；
（2）自行车追上汽车时的时间为7.5s．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】（1）根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断6s时汽车是否已经停下，再利用位移公式求出6s末的位移；
（2）当两车速度相等时，相距最远，结合速度时间公式求出速度相等经历的时间，根据位移公式求出相距的最大距离；
（3）根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，求出此时两车的位移，判断自行车是否追上，若未追上，结合位移公式求出追及的时间．。