安徽省铜陵市第十五中学2022年高二物理下学期期末试卷含解析

1、安徽省铜陵市第十五中学2022年高二物理下学期期末试卷含解析一、 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. 在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 （ ）A、电势高的地方电场强度不一定大 B、电场强度大的地方电势一定高C、场强为零的地方电势也一定为零 D、电势为零的地方场强不一定为零参考答案：AD2. （单选）请用学过的电学知识判断，下列说法正确的是()A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在单根高压输电线上会被电死D打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险参考答案：B3. 如图所示，导轨间磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导

2、轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中A. 有感应电流，且B被A吸引B. 无感应电流C. 可能有，也可能没有感应电流D. 有感应电流，且B被A排斥参考答案：D【详解】导线MN向右加速滑动，导线产生的感应电动势E=BLv增大，通过电磁铁A的电流增大，电磁铁A产生的磁感应强度变大，穿过金属环B的磁通量增大，B中产生感应电流，由楞次定律可知，为阻碍磁通量的增加，感应电流方向与A中的相反，B被A排斥，向左运动；故ABC错误，D正确；故选D。4. 某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是A.水速大时，路程长，时间长B.水速大时，路程长，

3、时间短C.水速大时，路程长，时间不变D.路程、时间与水速无关参考答案：C5. 甲乙两条铜线质量之比M甲：M乙=4：1，长度之比L甲：L乙=1：4，电阻之比R甲：R乙为（）A.1：1B.1：16C.64：1D.1：64参考答案：D考点：电阻定律分析：由题意可知导体的长度及横截面积，则由电阻定律要求得电阻之比解答：解：M=V=LS；则可知：=16：1；则由R=可知，电阻之比：=故选：D点评：本题要注意质量在这里的目的，不能简单地认为长度之比即为电阻之比而忽略了截面积的存在二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 有一只灵敏电流表的满偏电流Ig500A，内阻Rg1000，（）若把它改装

4、成量程为1mA的毫安表，应 （串联或并联） 的电阻；（）若将这只灵敏电流表改装为量程10V的电压表，应 （串联或并联） 的电阻参考答案：7. 参考答案：8. （4分）发电机路端电压为220V，输出功率为110kW。若要保证用户得到100kW的电功率，输电线的电阻不得大于 ，若用一个理想变压器升压至5500V输出，输电线的电阻不得大于 。参考答案：0.04；259. (1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(填“是”或“否”)把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放： ；在摆球经过最低点时启动秒表计时： ；用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期： 。(2)该同学改进测量方

5、法后，得到的部分测量数据见表用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示，该球的直径为 mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大。参考答案：10. （2分）蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动。当丝网的振动频率为f=200Hz左右时，网的振幅最大，对于落在网上的昆虫，当翅膀振动的频率为_Hz左右时，蜘蛛便能立即捕到它。参考答案：20011. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t0时刻的波形图象如图中的实线所示，t0.2 s时刻的波形图象如图中的虚线所示，则该波的波长是_m，该波的周期是_参考答案：8，（n=1,2,3）12. 测量电

6、源的电动势和内电阻实验：得到路端电压与干路电流的UI图象，如图所示，根据图中所给数据，则电源的电动势是_V,内阻是_。参考答案：电源的电动势是1.5V,内阻是0.5。13. 如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数。可知，线圈中磁场B的变化情况是正在 (填写“增强”或“减弱”)；磁通量的变化率 。参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 将单摆挂在测力传感器的探

7、头上，用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力（单摆摆角小于5），计算机屏幕上得到如图a所示的F-t图象然后使单摆保持静止，得到如图b所示的F-t图象那么：（1）此单摆的周期为 s（2）设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是 （用符号F1、F2、F3、g、T中的某些量表示）参考答案：（1）此单摆的周期为 0.8 s（2）机械能E的表达式是 或15. 某实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中：(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为_cm.(2)小组成员在实验过

8、程中有如下说法，其中正确的是_(填选项前的字母)A把单摆从平衡位置拉开30的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小参考答案： (1). 0.98 (2). C (1) 游标卡尺读数的主尺读数为9mm，游标尺第7刻度与主尺的刻线对齐，所以游标卡尺的读数为：；(2)A、单摆经过平衡位置的速度最大，在平衡位置计时误差最小，A错误；B、摆球在一个周期内两次经过平衡位置，测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆的周期B错误；C、摆长等

9、于悬点到摆球球心的距离，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，测量的摆长偏大，根据知，测量的重力加速度偏大，C正确；D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，D错误；故选C。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （ 25分）如图所示，在半径为的圆柱空间中（图中圆为其横截面）充满磁感应强度大小为的均匀磁场，其方向平行于轴线远离读者在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为的刚性等边三角形框架，其中心位于圆柱的轴线上边上点（）处有一发射带电粒子的源，发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于边向下发射粒子的电量皆为（0），质量皆为，但速度有各种不同的数值若这些粒子与三角形框架的碰撞均为

10、完全弹性碰撞，并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边试问：1带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点？2. 这些粒子中，回到点所用的最短时间是多少？参考答案：解析：带电粒子（以下简称粒子）从点垂直于边以速度射出后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其圆心一定位于边上，其半径可由下式求得 （1）1. 要求此粒子每次与的三条边碰撞时都与边垂直，且能回到点，则和应满足以下条件：（）与边垂直的条件由于碰撞时速度与边垂直，粒子运动轨迹圆的圆心一定位于的边上，粒子绕过顶点、时的圆弧的圆心就一定要在相邻边的交点（即、）上粒子从点开始向右作圆周运动，其轨迹为一系列半径为的半圆，在边上最后一次

11、的碰撞点与点的距离应为，所以的长度应是的奇数倍。粒子从边绕过点转回到点时，情况类似，即的长度也应是轨道半径的奇数倍取，则当的长度被奇数除所得的也满足要求，即 1，2，3，因此为使粒子与各边发生垂直碰撞，必须满足下面的条件 （2）此时 为的奇数倍的条件自然满足只要粒子绕过点与边相碰，由对称关系可知，以后的碰撞都能与的边垂直（）粒子能绕过顶点与的边相碰的条件由于磁场局限于半径为的圆柱范围内，如果粒子在绕点运动时圆轨迹与磁场边界相交，它将在相交点处以此时的速度方向沿直线运动而不能返回所以粒子作圆周运动的半径不能太大，由图可见，必须（的顶点沿圆柱半径到磁场边界的距离，时，粒子圆运动轨迹与圆柱磁场边界相

12、切），由给定的数据可算得 （3）将1，2，3，分别代入（2）式，得 由于，这些粒子在绕过的顶点时，将从磁场边界逸出，只有4的粒子能经多次碰撞绕过、点，最终回到点由此结论及（1）、（2）两式可得与之相应的速度 （4）这就是由点发出的粒子与的三条边垂直碰撞并最终又回到点时，其速度大小必须满足的条件2. 这些粒子在磁场中做圆周运动的周期为 将（1）式代入，得 （5）可见在及给定时与无关。粒子从点出发最后回到点的过程中，与的边碰撞次数愈少，所经历的时间就愈少，所以应取，如图所示（图中只画出在边框的碰撞情况），此时粒子的速度为，由图可看出该粒子的轨迹包括313个半圆和3个圆心角为300的圆弧，所需时间为

13、 （6）以（5）式代入得 （7）评分标准：本题25分第一问15分；第二问10分。第一问中：（1）式2分；（2）式5分；分析出4的结论给4分；（4）式4分。第二问中：（5）式1分；（6）式7分；（7）式2分。17. 如图20所示，A、B两单摆摆长分别为 、，两球静止时刚好接触，且重心等高、质量相等。今把A球从平衡位置向右拉开一个微小角度，然后无初速释放，于是AB将发生一系列弹性正碰，设碰撞后两球速度互换，碰撞时间不计则释放A球后20s内两球碰撞多少次？解：参考答案：解：先求出AB摆长的单摆周期：A释放后经与B发生碰撞，碰后速度交换，A静止，B球向左摆动，再经又摆回与A发生碰撞，碰后B静止，A向右

14、运动，再经回到最右边。可见每经过，A、B发生两次碰撞，A又回到释放初的最右位置。所以有： 表明经过了13个碰撞周期，碰了26次，而0。5s正好是TA/4，所以第20s末A刚好回到平衡位置，第27次碰撞正在发生18. 如图所示，甲为某一波在t=0时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象（1）试确定波的传播方向；（2）求该波的波速v；（3）求再经过3.5s时P质点的路程s和位移参考答案：解：（1）从题图乙中可以看出，t=0时P点经过平衡位置向下振动，由题图甲可以判断出此波沿x方向传播（2）由题图甲知=4 m，由题图乙知T=1.0 s，所以波速v=/T=4.0 m/s（3）求路程：因为n=7所以路程：s=2An=20.27 m=2.8 m求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变所以只需考查从图示时刻P质点经时的位移即可，所以