广东省汕头市金山中学2022年高二物理期末试题含解析

广东省汕头市金山中学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. 带电量分别为2q和4q的两个点电荷，相距为r，相互作用力大小为F，现在把两个点电荷的电量各减少一半，距离减少为，则两个点电荷间的相互作用力大小为（）
A．2F B．F C． D．
参考答案：
B
【考点】库仑定律．
【分析】该题比较简单，直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式，则可求得距离减小后的相互作用力，从而解出正确结果．
【解答】解：由库伦定律可得：
变化前：F=k=
变化后：F′=k=k所以：F′=F，故ACD错误，B正确．
故选：B．
2. (单选)如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计）（）
A．圆环向右穿过磁场后，能摆至原高度
B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大
D．圆环最终将静止在平衡位置
参考答案：B
3. （多选题）用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V，分别将其串联和并联在一起，然后接入电路中。

通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是（）
A、图甲中电压表的指针偏角比电流表的大
B、图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C、图乙中电压表的指针偏角比电流表的大
D、图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
参考答案：
AD
根据改装电流表需要并联一个电阻分流，改装电压表需要串联一个电阻分压原理分析
图甲中由于电流表的电流计是并联在电路中，电压表的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，所以由于电流表的定值电阻分流的原因，通过电流表的电流计的电流小于电压表的，所以电压表的指针偏转角比电流表的大，A正确，B错误
图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻的分压原因，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，C错误，D正确，
考点：本题考查了电流表和电压表的改装原理
点评：此类题的关键是理解电流表，电压表的改装原理：改装电流表需要并联一个电阻分流，改装电压表需要串联一个电阻分压
4. 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中的带电粒子从而对地球上的生命起到保护作用，如图所示。

那么
A ．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同
B ．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱
C ．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北 两极最弱，赤道附近最强
D ．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转
参考答案：
C
5.
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. 一质量为m=2.0×10﹣7
kg 的带电液滴，在一匀强电场空间做匀速直线运动，该液滴的电性为负，其电荷量为5.0×1012
个电子所带的电荷量，由此可知空间电场强度的大小为 2.5 N/C ，方向 竖起向下 （g 取10N/Kg ，不计空气阻力）．
参考答案：
解答： 解：由题意可知，带电液滴受到电场力与重力，处于平衡，则有：
mg=qE ；
因此有：E==2.5N/C ；
由于带电液滴带负电，及电场力竖直向上，因此电场强度的方向竖直向下； 故答案为：2.5；竖直向下．
________________N ；如果升降机以0.5m/s 2的加速度减速上升，人对地板的压力又为______(g 取 10m/s 2)
参考答案：
(1). 600N (2). 570
试题分析：人受到重力和地板的支持力，由牛顿第二定律可得升降机各种运动状态下人对升降机地板的压力．
升降机匀速上升时，人处于平衡状态，即升降机对人的支持力等于其重力大小600N ，根据牛顿第三定律可知人对升降机的压力大小为600N ；根据牛顿第二定律可得
，解得
，根据牛顿第三定律可知人对升降机的压力大小为570N 。

8. 如图所示，D 为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E ＝40V ，电源内电阻r ＝1Ω，当开关S 闭合时，电流表的示数为I ＝4.0A ，则电动机的发热功率为____ W ，转化为的机械功率是______W ．
参考答案：
6.4 13
7.6
9. 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。

长直平板一端
放在水平桌面上，另一端架在一物块上。

在平板上标出A 、B 两点，B 点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下：
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d ，用天平测量滑块的质量m ； ②用直尺测量AB 之间的距离s ，A 点到水平桌面的垂直距离
，B 点到水平桌面的垂直距离
；
③将滑块从A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t ； ④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值； ⑤利用所测数据求出摩擦力
和斜面倾角的余弦值
；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出关系曲线。

（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g ）：
①斜面倾角的余弦=
；
②
滑块通过光电门时的速度
v =
；
③滑块运动时的加速度a = ；
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f = ；
（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d = 。

参考答案：
（1）①②③④
（2）3．62 cm
10. 如图所示，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B。

有一边长为L的正方形导线框abcd，匝数为N，可绕OO′边转动，导线框总质量为m，总电阻为R。

现将导线框从水平位置由静止释放，则在此过程中流过导线某一截面的电量为__________
参考答案：
11. 如图所示，某变压器有两个线圈，如果把它当作降压变压器，则线圈接电源，原副线圈两端电压之比是；把它当作升压变压器，则线圈接电源，原、副线圈两端电压之比是．
参考答案：
L1，5：1，L2，1：5
【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据理想变压器中原副线圈的电压与匝数成正比即可分析求解．
【解答】解：如果把它当作降压器，则原线圈的匝数应比副线圈匝数多，所以L1接电源，原副线圈两端电压之比是5500：1100=5：1；
把它当作升压变压器，则原线圈的匝数应比副线圈匝数少，所以L2接电源，原副线圈两端电压之比1100：5500=1：5
故答案为：L1，5：1，L2，1：5
12. 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的
大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
①木板的加速度可以用d、t表示为a＝________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)
________________________________________________.
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是()
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．
A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度
参考答案：
13. 大海里航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和
________，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的________。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50 mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。

①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W 起的作用。

②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，。

改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E= ，内阻r= 。

（结果保留两位有效数字）
参考答案：
①防止短路，电流过大，烧坏电源
②读取电压表的示数，10V ，46±2Ω.（漏写单位，没分）
15. (10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；
“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。

参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）
一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。

（4分）
第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。

（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。

某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200μs收到反射波。

求飞机的飞行速度。

参考答案：
、解：在这段时间内飞机的位移为：
=300m
则飞机的飞行速度为：
17. 质量为m，带＋q电荷量的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示．今测得小球进入电场后在竖直方向上的高度y与水平方向的位移s之间的关系如图乙所示．根据题给已知量及图乙给出的信息，（小球重力不可忽略）求：
(1)匀强电场的场强大小；
(2)小球从进入匀强电场到上升到h高度的过程中，电场力做了多少功？
(3)小球在h高度处的动能多大？
参考答案：
解析：(1)对小球研究知受两个力：重力(竖直向下)及电场力(竖直向上)．
设经过t秒小球水平位移为l，则由题中乙图知：
l＝v0·t① -----------------------2分
h＝at2② -----------------------2分
由①②得a＝，
对小球而言：qE－mg= ma，----------1分
E＝＝. ----------1分ks5u
(2)电场力做功为W＝qEh＝mgh＋.----------4分
(3)根据动能定理，qEh－mgh= Ek－----------2分
Ek＝qEh－mgh＋＝mv02(＋)．--------------2分
答案：(1)(2)mgh＋(3)mv02(＋)
18. 如图13所示，光滑水平导轨ce、df（电阻不计）上有一金属棒ab，其长度为L=0.1m、电阻r=2Ω，导轨的两端各接一个电阻R1=6Ω，R2=12Ω。

在垂直于导轨所在的平面上存在着磁感应强度B=0.2T的匀强磁场。

现金属棒ab 在恒定外力的作用下从静止开始向右加速运动，最终以υ=3m/s的速度匀速运动。

当金属棒匀速运动时，求：（1）a、b两点间的电压为多少？a点的电势高还是b点的电势高？（2）外力的大小和方向。

参考答案：
1）E=BLυ———1分
R并=———1分
I=———1分
U=IR并———1分
解得：U=0.04V ———1分
b点的电势高———1分
（2）F安=BIL ———1分
F外= F安=2×10—4N ———1分。