2022年广东省佛山市西南第四高级中学高二物理期末试题含解析

2022年广东省佛山市西南第四高级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1.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。以下说法正确的是A．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用参考答案：C2.下图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是（

）参考答案：D3.（单选）在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电压表的读数变化，判断正确的是(

)A．L变暗，减小

B．L变暗，增大C．L变亮，增大

D．L变亮，减小参考答案：B4.（多选题）如图，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则（）A．电灯L亮度减小 B．电流表示数增大C．电压表示数增加 D．变压器输入功率不变参考答案：BC【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据电压器的特点：匝数与电压成正比，与电流成反比，输入功率等于输出功率．【解答】解：只增加副线圈匝数，根据，可知，副线圈的电压增加，则：A、副线圈匝数增加使得副线圈电压增加，输出功率增加，所以电灯变亮，故A错误；B、副线圈匝数增加，使得副线圈电压增加，输出功率增加，输入功率也增加，所以电流表示数增大，故B正确；C、副线圈匝数增加，电压电流都增加，故C正确；D、负载电阻减小，电压不变，但电流增大，所以输出功率和输入功率都增大，故D错误；故选BC5.(多选)如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN．P点在y轴右侧，MP⊥ON．则（）A．M点的电势比P点高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动参考答案：解析：A、过M、P、N做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，因顺着电场线电势降低，则有φM＞φP＞φN，故A正确；B、将负电荷由O点移到P点，因UOP＞0，所以W=﹣qUOP＜0，则负电荷做负功，故B错误；C、由U=Ed可知，MN间的平均场强小于OM间的平均场强，故MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差，C错误；D、根据电场线的分布特点会发现，电场线关于y轴两边对称，故y轴上的场强方向在y轴上，所以在O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线运动，故D正确．故选AD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在真空中两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+Q，它们相距为L，如果在两个点电荷连线的中点O处，有半径较小的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，当达到静电平衡时，金属球上的感应电荷在球心O处产生的场强大小为

，方向

。参考答案：、由O指向B7.如图所示，放在桌面上的闭合铁心左右两边都绕上线圈，每个线圈两端均与水平导轨相连（导轨电阻不计）。导轨上分别放置光滑金属棒a和b，形成两个闭合回路。竖直向下的匀强磁场垂直穿过两个回路。当金属棒a沿导轨匀速向左运动时，金属棒b的运动情况是

；当金属棒a沿导轨向左匀加速前进时，金属棒b的运动情况是

。参考答案：8.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱。改变R的阻值分别读出电流表的读数，做出R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

。参考答案：电源电动势是2v（3分，缺单位扣1分）内阻是1Ω

（2分，缺单位扣1分）。9.如图所示的电路中，电池的电动势E=9.0V，内电阻r=2.0Ω，固定电阻R1=1.0Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10Ω范围内调节，问：取R2=_______Ω时，R1消耗的电功率最大.取R2=________Ω时，R2消耗的电功率最大.参考答案：10.如图所示的是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电源的电动势为E=1.5V。经改装后，若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为“0”，则在2mA处应标

，1mA处应标

。参考答案：⑴

250

（2分）

1000

11.如图所示是某同学做《探究合力跟分力的关系》实验时作出的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中______________是F1、F2合力的理论值，________________是合力的实验值，需要进行比较的是__

___和________________，通过本实验，可以得出结论：

参考答案：F

F’

F和F’的大小

方向

在误差允许的范围内,合力和分力的关系满足平行四边形法则12.（4分）某气体初态时有100J内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这过程中内能

（填增加或减少）

J。参考答案：减少；1013.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

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图12所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=0.16m，板长L=0.30m。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：（1）粒子带何种电荷；（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大；（3）粒子飞出电场时最大偏角的正切值．

参考答案：（1）正电荷

（1分）

（2）由类平抛运动的规律可知，粒子水平方向做匀速直线运动：

（1分）

竖直方向做匀加速运动：

（1分）

；且由牛顿第二运动定律：

（1分）；联立方程组可得：

（1分）

（3）

（1分）

；

（1分）

；有

（1分）

或者利用速度偏向角的正切值=位移偏向角正切值的两倍：

17.一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界ad宽为L，现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子，速度大小为v0方向与ad边夹角为30°，如图所示。已知粒子的电荷量为q，质量为m（重力不计）。（1）若粒子带负电，且恰能从d点射出磁场，求v0的大小；

（2）若粒子带正电，使粒子能从ab边射出磁场，求v0的取值范围以及在该范围内粒子在磁场中运动时间t的范围。参考答案：（1）由图可知：

据

则

（2）当v0最大时：

得R1=L

当v0最小值：

得

则

带电粒子从ab边射出磁场，当速度为时，运动时间最短。

速度为vmin时运动时间最长

∴粒子运动时间t的范围18.如图所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度l＝0.4m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4m的MM′、NN′相互平行，框架电阻不计且足够长．电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的