安徽省淮南市第五中学2021-2022学年高二物理下学期期末试题含解析

安徽省淮南市第五中学2021-2022学年高二物理下学期期末试题含解析
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. 一只标有“220V，60W”字样的白炽灯泡，将加在两端的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I 的关系可用图线表示。

在下列四个图象中符合实际的是（）
参考答案：
B
2. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于真空中某两点时，库仑引力大小为F。

现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为（）
A、 B、 C、 D、
参考答案：
B
3. 如图所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有a、b两个带电微粒（不计微粒间的相互作用），分别竖直向上、竖直向下做匀速运动，则下列说法中正确的是（）
A．两带电微粒带异种电荷
B．两微粒所受的电场力等大、反向
C．带电微粒a重力势能、电势能均增加D．带电微粒b电势能增加，机械能减小
参考答案：
D
【考点】电势能；共点力平衡的条件及其应用；功能关系．
【分析】a、b两个带电液滴，分别竖直向下和竖直向上做匀速直线运动，可知两电荷均受重力、电场力平衡，从而确定出两电荷的电性．通过电场力做功判断电势能的变化．
【解答】解：A、两电荷受重力和电场力处于平衡状态，知电场力方向均向上，则两电荷均带负电．故A错误．
B、虽然是匀强电场，但由于两个微粒质量与电荷量不知，所以它们的电场力大小不一定相等，但方向是相同，故B错误；
C、对于a电荷，电场力做正功，电势能减小，动能不变，重力势能增大，机械能增大．故C 错误．
D、对于b电荷，电场力做负功，电势能增大，动能不变，重力势能减小，机械能减小．故D 正确．
故选D．
4. 下面的物理量中，属于矢量的是（）
A、时间
B、路程
C、质量
D、位移
参考答案：
D
5. 如图3所示的电路中灯泡A．B均不亮，但已知电路中只有一处断开，现用电压表测得Uab=0，Uac=6V，Ubd=6V，Ucd=0，则可分析出D
A．B灯断
B．A灯断
C．电源E断
D．R断
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. 如图所示的电表均为理想的交流电表，保险丝P的熔断电流为2A，电容器C的击穿电压为
300V，若在a、b间加正弦交流电压，并适当地调节R0和R接入电路中的阻值，使P恰好不被熔
断，C恰好不被击穿，则电流表的读数为
A ，电路中电流的最大值为
A，电压表的读数为
V．（结果中可保留根号）
参考答案：
2，，300
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】首先明确电容器C的击穿电压为300V是交流电的最大值，保险丝P的熔断电流为2A为有效值；利用交流电最大值和有效值的关系即可求解．
【解答】解：据题意知，使P恰好不被熔断，其电流为有效值，所以电流表的示数为2A，电路中电流的最大值为：
=
C恰好不被击穿，击穿电压为交流电的最大值，电压表的示数为交流电的有效值，即为：
U===300V；
7. 声波从甲介质进入乙介质中，已知入射角为30°，折射角为37°，声波在甲介质中速度为300 m/s，声波在乙介质中速度为________m/s。

参考答案：
360
8. 如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为L1, q2与q3之间的距离为L2,且每个电荷都处于平衡状态. (1)如果q2为正电荷,则q1为________电荷,q3为电荷________.（填正、负）
(2)q1、q2的电荷量大小关系是q1________q2 （填大于、小于、等于）.
参考答案：
1)负、负(2)大于
9. 如图所示，平行电容器C的两个极板分别与一导线的两端相连，导线所围得面积处在如图所示的磁场中，设C=20F，若磁感应强度B的变化使穿过导线所围面积的磁通量在0.45s 内由1×10-3Wb增大到1×10-2Wb，则此电容器两极板间的电压为 V，b极板所带电荷量是在 C。

参考答案：
2×10-2，4×10-7
10. 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是 s，3与4两点间的平均速度为 m／s。

参考答案：
11. （填空）（2014秋?城东区校级月考）如图所示，A、B、C、D、E、F是匀强电场中一正六边形的六个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为15V、8V、﹣3V．由此可得D、E、F三点的电势分别为φD，φE，φF．
参考答案：
﹣7V，0V，11V
匀强电场中电势差和电场强度的关系
在匀强电场中，沿着任意方向前进相同距离，电势的降落必定相等，由于从A到D方向平行与BC方向，且AD间距等于BC间距的两倍
故有
φD﹣φA=2（φC﹣φB）
代入数据解得：
﹣15=2（﹣3﹣8）
φD=﹣7V
同理，U CD=U AF
即：﹣3﹣（﹣7）=15﹣φF
解得，φF=11V
由于U BA=U DE
即：8﹣15=﹣7﹣φE
故：φE=0V
故答案为：﹣7V，0V，11V
12. 如图11所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则f1与f的关系为______，f2与f 的关系为 . 参考答案：
13. 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
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过
a、b、c三处时，能产生感应电流吗？
参考答案：
金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．
15. 如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1) 带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2) 细绳的长度L.
参考答案：
（1）（2）
（1）对B球，由平衡条件有：mgtan θ=qE
带电小球在B处产生的电场强度大小：
（2）由库仑定律有：
其中：r=2Lsin θ=L
解得：
【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。

一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆
形轨道运动，物块初始位置相对圆形轨道底部的高度为h。

求：
（1）.h满足什么条件时物块能通过圆形轨道最高点？
（2）.h为多少时物块在最高点与轨道间的压力是5mg？（g为重力加速度）。

参考答案：17. 如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。

此时质点P的运动方向沿y轴负方向且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。

问：
（1）该简谐横波的波速v的大小和方向如何？
（2）从t=0至t=1.2s，质点Q运动的路程L是多少？
（3）当t=1.2s时，质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少？
参考答案：
解得T =0.2s （1分）
由图象可得简谐波的波长为λ=0.4m
则波速v= =2m/s （1分）
s=2.5cm
18. 如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为?，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。

参考答案：
解：涉及安培力时的物体的平衡问题，通过对通电棒的受力分析，根据共点力平衡方程求解。

棒的受力分析图如图所示。

由闭合电路欧姆定律I＝①（1分）
由安培力公式F＝BIL ②（1分）
由共点力平衡条件F sin q ＝Ff ③（2分）
FN＋F cos q ＝mg ④（2分）
整理得Ff＝（2分）FN＝mg－。