2022年天津宝坻区大口屯高级中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年天津宝坻区大口屯高级中学高二物理上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.如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad／s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是

（

）A．中性面位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为500VC．变压器原、副线圈匝数之比为25∶11

D．允许变压器输出的最大功率为5000W参考答案：CD

2.参考答案：3.如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成θ角)，最后竖直向上运动，不考虑转角处运动情况，则在这三个阶段的运动中，细线上弹力的大小情况是（

）A.由大变小B.由小变大C.始终不变D.无法判断参考答案：C设物体与接触面的动摩擦力因素为μ，在水平面有：,对m1进行受力分析则有：，所以：，在斜面上有：，对m1进行受力分析则有：，解得：，竖直向上运动运动时有：，对m1进行受力分析则有：，解得：，所以绳子的拉力始终不变，故C正确，ABD错误。4.如图所示，放在水平转盘上的物块随转盘一起匀速转动，物块的向心力是（

）

A.重力

B.静摩擦力

C.重力和支持力的合力

D.离心力

参考答案：B5.下列关于动量及其变化的说法正确的是(

)A．两物体的动量相等，动能也一定相等B．物体动能发生变化，动量也一定发生变化C．动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同D．动量变化的方向不一定与合外力的冲量方向相同参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度v=____m／s．参考答案：2__m／s7.

在场强为E的匀强电场中，固定一个电量为Q的点电荷。以Q为圆心画一个圆，A、B为过圆心并平行于电场线的两个端点。C、D为过圆心并垂直电场线的直径的两个端点，如图所示。已知A点的电场强度为零，则B点的电场强度的大小为

；C点的电场强度大小为

。参考答案：2E（2分），8.一质点沿直线运动，先以4m/s运动6s，又以6m/s运动了12m，全程平均速

m/s。参考答案：4.5m/s

9.如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是

极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为

．(选填“向左”、“向右”)参考答案：10.（4分）改变物体内能的途径有两种，其一是____________，它是通过内能的转移方式改变物体的内能；其二是____________，它是通过内能与其他形式的能之间的转化改变物体的内能。参考答案：热传递；做功11.如图所示，一个边长为L的正方形金属框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界磁场边缘，金属框上半部分处于磁场内，磁场随时间均匀变化，满足B=kt关系。已知细线能承受最大拉力T=2mg，从t=0开始计时，经t=________细线会被拉断.参考答案：t=2mgR/k2L312.核聚变电站被称为“人造太阳”，它来自下面的反应：4个质子（氢核）聚变成1个α粒子，同时释放2个正电子和2个没有静止质量的中微子，质子、氢核、正电子的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，此聚变的核反应方程是→（中微子可略去不写），核反应过程中释放的能量△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．参考答案：解：（1）核反应方程式为：→；（2）核反应过程中的质量亏损△m=（4m1﹣m2﹣2m3），根据爱因斯坦质能方程：△E=△mc2可知，核反应释放的能量，△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．故答案为：→；（4m1﹣m2﹣2m3）c213.某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为

，如将该电压加在的电容器上，则电容器的耐压值不应小于

。如将该电压加在一阻值为的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避意外，该电路中保险丝的额定电流不能低于

.

参考答案：，，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证动量守恒定律”的实验中我们用了如下装置进行实验，（1）在整个实验过程中，注意入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了（

）A、保证小球每次都水平地飞出槽口；B、保证小球每次都以相同的速度飞出槽口；C、保证小球在空中飞行的时间不变；D、保证小球每次都沿同一方向运动。（2）实验中称得入射小球的质量m1=15g,被碰小球的质量m2=10g，由实验得出它们在碰撞前后的水平位移—时间图象如下图中1、1`、2`所示，则由图可知，

?入射小球在碰撞前的动量是：

g.cm/s,?入射小球在碰后的动量是：

g.cm/s,?被碰小球的动量是：

g.cm/s。④由此可得出结论：

。参考答案：15.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1>m2．②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，测得到B点的距离分别为LD、LE、LF．根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的

点，m2的落点是图中的

点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式

，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式

，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．参考答案：(1)

D

点，

F

点．(2)

(3)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，a、b两金属杆质量均为m，电阻分别为R1、R2，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处。g为重力加速度，试求：（1）杆a做匀速运动时，回路中感应电流的大小；（2）杆a做匀速运动时的速度；（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度。参考答案：.⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL(2分)

得：(2分)⑵金属棒a切割磁感线，产生的电动势E=BLv-（2分）

回路电流（2分）

联立得：(2分)⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，

得：θ=37°（2分）(2分)17.如图所示，一对光滑平行金属导轨固定在一水平面内，导轨间距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻．一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=16m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后闭合回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=3：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触

求：（1）棒在匀加速过程中，通过电阻R的电荷量q

（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2

（3）外力做的功WF．参考答案：（1）由=8c---------------------

-----------(3分)（2）撤去外力前棒做匀加速运动，撤去外力瞬时棒的速度为：

v2=2ax

得v=8m/s----------------------------------------(1分)撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，

再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少．Q=△EK=3.2J------------------------------------(2分)（3）根据题意在撤去外力前的焦耳热为：

Q1=3Q2=3×3.2J=9.6J--------------------------------------(2分)撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，

根据动能定理功能关系有：

则：WF=△EK+Q1=3.2+9.6=12.8（J）-----------18.如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离。（l）a、b两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？（3）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对