2022年安徽省宣城市宁国县宁阳中学高二物理期末试题带解析

2022年安徽省宣城市宁国县宁阳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. 甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是( )
A．甲光能发生偏振现象，则乙光不能
B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光
参考答案：
BD
2. 李涛同学连同雪橇的总质量为150kg，在受到与水平方向成60°角、斜向上200N的拉力作用下，沿水平方向直线运动5m的过程中（如图所示），该拉力做的功为 ( )
A．500J B．750J C．250J D．1000J
参考答案：
A
3. 如图，线圈abcd的ad长20cm，ab长10cm，匝数N=50匝，电阻不计，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO1轴匀速转动，角速度w=100rad/s，OO1轴通过ad且同时垂直于ad和bc，距ab的距离是距dc的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10V，10W”刚好正常发光．则（）A．变压器原线圈两端电压有效值为100V
B．变压器原线圈中电流为1A
C．变压器的原副线圈匝数比为10：1
D．通过灯泡的交流电频率为50Hz
参考答案：
C
【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；变压器的构造和原理．
【分析】线框与磁场垂直时，位于中性面，感应电动势为零．根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．
【解答】解：A、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：
E m=nBsω=50××0.2×0.1×100V=100V，故有效值为U1=100V．故A错误；
BC、由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为：=，故C正确，根据功率为P=UI知I2===1A，又=知I1=0.1A，故B错误．
D、通过灯泡的交流电频率为f==，故D错误；
故选：C．
4. （单选）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则
A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba
B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小
C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大
D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变
参考答案：
A
5. （多选题） a、b、c、d四个带电液滴在如图10所示的匀强电场中，分别水平向左、水平
向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动(不考虑带电液滴间的相互作用)，可知( ) A．a、b为同种电荷，c、d为异种电荷
B．a、b的电势能、机械能均不变
C．c的电势能减少，机械能增加
D．d的电势能减少，机械能减少
参考答案：
BC
A、因a、b、c、d四个带电液滴分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下作匀速直线运动，可知受力都处于平衡状态，四个带点液滴均受到竖直向上的电场力作用，可知四个带电液滴带同种电荷，都为正电荷，选项A错误．
B、a、b在水平方向上运动，电场力和重力均不做功，所以电势能和机械能都不变，选项B 正确．
C、c竖直向上运动，电场力做正功，电势能转化为机械能，电势能减少，动能不变，重力势能增加，选项C正确．
D、d竖直向下运动，电场力做负功，电势能增加，重力做正功，机械能减少，机械能转化为电势能．选项D错误．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为负电荷，则________点电势最低，点的场强最大，点和点场强相同。

参考答案：
A ； A ； A； B
7. 在描述小电珠的伏安特属性曲线的实验中，为了减少实验误差,电流表采用____(填“外接法”或“内接法”).滑动变阻器以______________ (填“分压式”或“限流式”)方式接入电路,这样做的好处是可以使小电珠两端的电压可以从______开始调节。

参考答案：
8. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为，两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的
大小为。

参考答案：
9. 某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码。

实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

⑴实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

⑵下图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O 及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v。

请将C点的测量结果填在表1中的相应位置。

⑶在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，
_________ 做负功。

⑷实验小组根据实验数据绘出了下图中的图线（其中Δv2=v2-v02），根据图线可获得的结论是 __________________________。

要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和。

表1纸带的测量结果
参考答案：
10. 如图所示，甲乙两个完全相同的金属小球，甲带有+q的电量，乙带有－q的电量。

若乙球与甲球接触后放回原处，则甲球带电量为。

参考答案：11. （2分）一个质量为20kg的物体，在30N的水平力作用下，在光滑的水平面上从静止开始移动了20m的距离，这时物体的动能为 J。

参考答案：
600
12. 某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图象如图所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率．可见，
▲（选填“＞”
或“＜”），温度升高，分子的平均速率
▲增大（选填“增大”或“减小”）．
参考答案：
＜、增大
13. 带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是V；（2）A点的电势
V；（3）电势能的变化J；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能J
参考答案：
（1）-200V（2）-150V（3）J
（4）4.５×10-4
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图1所示，在做“碰撞中的动量守恒”实验中．
（1）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是．
A．秒表B．天平
C．刻度尺D．弹簧秤
（2）完成本实验，下列必须要求的条件是．
A．斜槽轨道末端的切线必须水平B．入射球和被碰球的质量必须相等
C．入射球和被碰球大小必须相同D．入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下
（3）某次实验中用游标卡尺测量小球的直径，如图2所示，该小球的直径为mm．
（4）某次实验中得出的落点情况如图3所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为．
参考答案：
（1）BC （2）A C （3）11.3 （4）4：1
【考点】验证动量守恒定律．
【分析】两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．根据实验的原理确定所需的器材．
游标卡尺的读数等于固定刻度读数加上游标读数，不需估读．
根据小球的水平位移关系得出速度关系，结合动量守恒定律得出入射小球和被碰小球的质量关系．【解答】解：（1）在本实验中，用水平位移代替速度，验证动量守恒定律，需要测量质量和水平位移，所以所需的器材为：天平和刻度尺．故选：BC．
（2）A、为了使小球做平抛运动，斜槽轨道的末端切线必须水平．故A正确．
B、为了发生正碰，且入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，两球的大小需相同．故B错误，C正确．
D、为了使入射小球每次到达底端的速度相同，则每次必须从同一位置由静止释放．故D错误．
故选：AC．
（3）游标卡尺的固定刻度读数为11mm，游标读数为0.1×3mm=0.3mm，则小球的直径为11.3mm．（4）A球单独释放时的水平位移为x1=25.50cm，与B球碰后，A球的水平位移为x2=15.50cm，B球的水平位移为x3=41.10﹣1.10cm=40cm．
根据动量守恒定律得：m1x1=m1x2+m2x3，解得：m1：m2=4：1．
故答案为：（1）BC （2）A C （3）11.3 （4）4：1
15. 用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：
(A)电压表：0—3—15V；
(B)电流表：0—0.6—3A；(C)变阻器R1(总电阻20Ω)；
(D)变阻器R2(总电阻100Ω)；电键S和导线若干。

（1）电压表量程选用_______，电流表量程选用_______，变阻器选用________。

（2）如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出
E=________V，r=________Ω.
参考答案：
（1）因一节干电池的电动势大约为1.5V,电压表量程选用3V，电流表量程选用0.6A, 变阻器选用R1（2）把图中的点连成一条直线，根据直线有
E=1.5V，r =0.5Ω.
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 电动势为E=12V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。

如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的1/3，电流表的读数增大为原来的3倍。

求电压表原来的读数。

参考答案：
9V；
17. 如图所示为研究远距离输电过程的实验原理图，各电表均看成理想电表，变压器为理想变压器，
V3的示数为6V，V1的示数为4V，A1示数为A，A2示数为1A，输电线电阻为16Ω．求：
（1）降压变压器的匝数比；
（2）升压变压器的匝数比．
参考答案：
n1∶n2＝1∶7.
18. 如图所示，一个电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）
求：
（1）电子的质量是多少？
（2）穿过磁场的时间是多少？
（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？
参考答案：
（1）R=d/sin300
得R=2d.
由
得m=2Bde/ v0
（2）
得t=T/12= πd/(3v0)
（3）画图知R’=d,由R=mv0/Be=2d 得v0’= v0/2。