山西省晋中市下申中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析

山西省晋中市下申中学2021-2022学年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.(多选)下面关于重力的说法正确的是A．物体受到的重力就是地球对它的万有引力

B．地球上各处物体的重力方向不一定指向地心C．同一物体在赤道和北极受到的重力一样大D．用软绳将一物体悬挂起来，物体的重心一定在悬绳所在直线上参考答案：BD2.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图3所示。下列情况中线圈有感应电流的是A．线圈绕ab轴转动 B．线圈垂直纸面向外平动C．线圈以左边的边框为轴转动

D．线圈绕cd轴转动参考答案：AC3.（单选）在电磁感应现象中，下列说法正确的是(

)A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流参考答案：D4.（单选）如图所示，三个同样的带电粒子（不计重力）同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用a、b、c标出，不考虑带电粒子间的相互作用力。下列说法中错误的是

A．当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上B．B和c同时飞离电场C．进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D．在电场中运动过程中c的动能增加最小，a、b动能增加量相同参考答案：B5.（单选）如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法错误的是（

）

A.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B.保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D.保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1增大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量m，带电量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则圆心点电荷带电量Q＝________.参考答案：7.一段导体两端电压是4V，在2min内通过导体某一横截面积的电量是15C，那么通过这段导体的电流应是

A.参考答案：0.125A8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，质点P的坐标为（4，0），t＝0.4s时的波形如图中虚线所示。波的传播速度为

m/s；若T>0.4s，当t＝1.0s时，P点的坐标为

。参考答案：【解析】9.一兴趣实验小组进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验，实验时将电容器两极板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，发现静电计指针偏角越大，这说明电容器带电量越大时，它两极板间的电势差就越

。为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系，该小组用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的电源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，充电后用伏特表测电容器两极间的电势差，测出实验数据如下表，由此可知实验中所用电容器的电容为

μF参考答案：大；5.0×10310.如右图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________(填“断路”或“短路”)，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A是________电势(填“高”或“低”)．参考答案：断路；与；高

11.（4分）如图所示是LC振荡电路在某一时刻电容内场强方向和振荡电流方向，由此可知，电容正在

（充电、放电），线圈中电流正在

（增大、减小、不变），若电流振荡周期T=л×10—4s，电容C=250μF，则线圈的自感系数L=

H。参考答案：充电（1分）、减小（1分）、10—5（2分）12.来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则＝____________________.参考答案：方法一：根据电流的定义，1s内通过每个横截面的电荷量为q＝It＝1×10－3×1C＝1×10－3C因此，这束质子流每秒打到靶上的质子数为

n＝q/e＝1×10－3/1.6×10－19＝6.25×1015(个)设质子源到靶之间均匀的加速电场的电场强度为E，则在相距l和4l两处电势差分别为U1＝El和U2＝4El又设质子在这两处的速度分别为v1和v2，由电场力做的功与电荷动能变化的关系，即qU＝mv2，得：v2＝2v1.在这两处的极短的相等长度内，质子数n＝q/e＝It/e，可见n1/n2＝l1/l2.而因两段长度相等，所以有v1t1＝v2t2，故n1/n2＝t1/t2＝v2/v1＝2.方法二：由I＝neSv可知n1v1＝n2v2，而电子做匀加速直线运动，v2＝2as，故v1/v2＝1/2，所以，n1/n2＝2/1.

13.如图所示的LC振荡电路中电感线圈中的磁场能正在________(填“增加”或“减小”)，再过Δt=时电路中电容器极板间的电场方向向________(填“上”或“下”)。

参考答案：增加、上三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根长L＝1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+1.0×10一6C，质量m＝1.0×10一2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×109N·m2／C2，取g＝l0m/s2)⑴小球B开始运动时的加速度为多大？⑵小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？⑶小球B从N端运动到距M端的高度h2＝0.6lm时，速度为v＝1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？参考答案：⑴开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得：解得：

代入数据解得：a＝3.2m/s2⑵小球B速度最大时合力为零，即解得：

代入数据解得：h1＝0.9m⑶小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有：解得：设小球B的电势能改变了△Ep，则：解得：17.如图甲是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220V)．R0是定值电阻，R是可变电阻(调温开关)，其电阻值均不受温度影响．(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，求R0的阻值及R的阻值变化范围．(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图乙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？参考答案：(1)0到300Ω(2)10Ω18.光滑的绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为m1＝2×10-3Kg，m2＝1×10-3kg，它们的电荷量相等，q1＝q2＝1×10－7C，A球带正电，B球带负电．现在水平恒力F1向右作用于A