安徽省黄山市田家炳实验中学2022年高二物理期末试卷含解析

安徽省黄山市田家炳实验中学2022年高二物理期末试卷含解
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. （单选）关于电场、电场线的性质，下列说法正确的是（）
A．在电场中的任一点，电荷的受力方向，就是该点的电场方向
B．电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹
C．电场线在特殊情况下可能相交D．电场线的疏密表示电场的强弱
参考答案：
D
2. 真空中两个点电荷，电荷量分别为Q和2Q，相距为r时相互作用的静电力为F。

把两个点电荷间距离减为原来的一半，其余条件不变，则它们间的静电力大小变为
A．1/2F B．2F C.4F D．8F
参考答案：
C
3. 真空中有两个点电荷，一个带+Q，一个带﹣2Q，相距r，相互作用力为F，将两点电荷接触一下再放回原位置，相互作用力是（）
A．，斥力B．，斥力C．，斥力D．零
参考答案：
B
【考点】库仑定律．
【分析】两电荷拉触中先中和后平分总电荷量，再由库仑定律可求得相互作用力的大小．
【解答】解：开始时，库仑力：
F=
两电荷接触后再分开时，各自带电量为﹣Q，相互排斥，大小：
F′=
联立解得：故选：B．
4. （多选）一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e =220sin(100πt)，则（）A．t=0时线圈平面垂直于中性面
B．交流电的频率是100πHz
C．交流电的周期是0.02s
D．电动势的有效值为220V
参考答案：
CD
5. 如图，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，右侧固定着一螺线管。

下列判断正确的是A．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左
B．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右
C．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左
D．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右
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. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1.0Ω，
R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF．闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．电路中电流稳定后电容器两板间的电压是0.6V，下极板带正电．
参考答案：
解：根据法拉第电磁感应定律：E=n S=1500××20×10﹣4=1.2V；
根据全电路欧姆定律，有：I===0.12A
根据楞次定律可知，螺线管下极带正电，则电流稳定后电容器下极板带正电；
S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压：U=IR2=0.12×5=0.6V
故答案为：0.6，正．
7. 如图所示为玻璃厚度检测仪的原理简图，其原理是：固定一束激光AO以不变的入射角θ1照到MN表面，折射后从PQ表面射出，折射光线最后照到光电管C上，光电管将光信号转变为电信号，依据激光束在C上移动的距离，可以确定玻璃厚度的变化。

设θ1＝45°，玻璃对该光的折射率为，C上的光斑向左移动了Δs，则可确定玻璃的厚度比原来变________(填“厚”或“薄”)了________。

参考答案：
厚Δs
8. 如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置，在管子的底部固定一电荷量为Q（Q＞0）的点电荷，在距离底部点电荷为h2的管口A处有一电荷量为q（q＞0）、质量为m的点电荷自静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰为零。

该点电荷速度最大处与底部点电荷距离为__________________，现让一个电荷量为q，质量为3m的点电荷仍在A处静止释放，则它运动到B处的速度大小为__________________。

（已知静电力常量为k，重力加速度为g。

）
参考答案：
，
9. 有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0 —3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω
参考答案：
串联； 990Ω； 1000Ω
10. （2分）走时准确的钟表，其分针的角速度与时针的角速度之比为。

参考答案：
12：1
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. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，则此粒子带______ 电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为（设线圈的面积为s）
参考答案：
13. （4分）如图是产生X射线的装置，即X射线管，其中高压电源的端（填a或b）为正极；要使X射线管产生波长为5.00×10－11m的X射线, X射线管的灯丝和靶间的电压至少应为________V。

参考答案：
a；2.49×104
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．
参考答案：
，斥力．
解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．
【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
15. 用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为
参考答案：
1.47
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （计算）一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示，在动脉血管的左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表。

设血管的直径是2.0mm，磁场的磁感强度为0.080T，电压表测出的电压为0.10mv，则血流速度大小约为多大？（取两位有效数字）参考答案：
0.63m/s
17. 如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2= d3=6.25m,一质量m=1.0×10-8kg、电荷量＋q=1.6×10－6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计。

求：
(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α
参考答案：
(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有
qEd1=（1分）
解得 v=4.0×103m/s （1分）
(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则
qvB1=（2分）
解得 r=12.5m （1分）
设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则
解得θ=30°（1分）
粒子在Ⅱ区运动周期（1分）
粒子在Ⅱ区运动时间 t=
解得 t==1.6×10-3s （1分）(3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则
qvB2=（1分）
解得 R=6.25m （1分）
粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知为等边三角形粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α=60°（2分）
18.
（9分）如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
⑴小球滑到最低点B时，小球速度v的大小
⑵小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力F N的大小
⑶小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知h ＜R），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功W f
参考答案：
⑴由动能定理得，则………………………………3分
⑵由牛顿第二定律得，则………………………………3分
⑶由动能定理得，则……………………3分。