2022年山西省忻州市江北中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022年山西省忻州市江北中学高二物理上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.（单选）图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四

个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动,它所受洛伦兹力的方向是A.向上

B.向下

C.向左

D.向右参考答案：A2.（单选）如图4，水平光滑导轨接有电源，电动势为E，内电阻为r，其它的电阻不计，导轨上有三根导体棒a、b、c,长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，整个装置置下向下的匀强磁场中，三棒受到安培力的关系为D

A．Fa＞Fb＞Fc

B．Fa＝Fb＝Fc

C．Fb＜Fa＜Fc

D．Fa＞Fb＝Fc参考答案：B3.在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，如果图象是通过原点的一条直线，则说明（

）A．物体的加速度a与质量m成正比

B．物体的加速度a与质量m成反比C．物体的质量m与加速度a成正比

D．物体的质量m与加速度a成反比参考答案：B4.关于原子核，下列说法中正确的是（

）A．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子B．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．一切核反应都能释放核能参考答案：B5.物体处于平衡状态，下列说法中正确的是（

）A.物体一定保持静止B.物体可能做匀速直线运动C.物体所受合力不为零D.物体所受合力为零

参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值为_________N和最小值为____________N．参考答案：

(1).17

(2).0解：三个共点力的方向都相同的时候合力最大，所以最大值为4N+6N+7N=17N；4N和6N和合力的范围是2N≤F≤10N，7N在这个范围内，当4N和6N和合力为7N，并且与第三个力7N方向相反的时候，所以合力最小就是0，所以合力的最小值为0N。7.在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于

伏,如果R1=6Ω，R2=3Ω，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为

安培..参考答案：8.如图7所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若N板向M板靠近，θ角将_____；把电键K断开，再使N板向M板靠近，θ角将______．(填“变大”“变小”或“不变”)参考答案：变大；不变

9.一物块以一定的初速度从斜面底端开始沿粗糙斜面上滑，上升至最高点后又从斜面上滑下，某段时间内物体的v－t图象如图所示.取g=10m/s2，则由此可知斜面的倾角为

（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：10.图甲为某一简谐横波在t=0时刻的波动图象，P为其传播方向上的一个质点，图乙为质点P的振动图象．根据图象可知：波的传播速度为

m/s，波沿x轴的

方向传播（选填“正”或“负”），质点P振动12s所通过的路程为

m．参考答案：1（2分），正（2分），0.611.（9分）现有一质量为M=1Kg的小球在变力F的作用下在水平面上运动，小球速度随时间的变化如图所示，则第三秒时小球的动量为

；第三秒内小球动量的变化为

；从记时开始到t=3s，变力F对小球做的功为

。参考答案：-4Kg·m/s，-4Kg·m/s，8J

12.用三个完全相同的金属环，将其相互垂直放置，并把相交点焊接起来成为如图所示的球形骨架，如整个圆环的电阻阻值为4Ω，则Ａ、Ｃ间的总电阻阻值ＲＡＣ＝________．（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ为六个相交焊接点，图中Ｂ点在外，Ｄ点在内）参考答案：0．5Ω13.将长0.5m通过4A电流的通电导线放在均匀磁场中，当导线和磁场方向垂直时，通电导线所受磁场力为0.3N，则均匀磁场的磁感应强度B大小为

T参考答案：0.15

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组要描绘一只规格为“2.5V0.5A”小电珠的伏安特性曲线，除了提供导线和开关外，还有以下一些器材：A．电源E(电动势为3.0V，内阻不计)B．电压表V(量程为0～3.0V，内阻约为2kΩ)C．电流表A(量程为0～0.6A，内阻约为1Ω)D．滑动变阻器R(最大阻值10Ω，额定电流1A)(1)为完成本实验，请用笔画线当导线，将实物图连成完整的电路，要求实验误差尽可能的小．(图中有几根导线已经接好)

(2)下表中的数据是该小组在实验中测得的，请根据表格中的数据在方格纸上作出电珠的伏安特性曲线.U/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.000.170.300.390.450.49参考答案：(1)正确连线如图甲(3分)(2)画出特性曲线如图乙(2分)注意曲线不过原点不给分，曲线不要超过额定电压．15.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律．①下列关于该实验的说法正确的是AC（选填选项前的字母）A．开始实验前必须平衡摩擦力B．实验时，应先释放小车，再接通计时器电源C．小车的质量应远大于沙和沙桶的总质量D．实验开始始，小车的初始位置应远离打点计时器②若某次实验得到a﹣F图象如图（b）所示，则造成这一结果的原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足③某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△s=sDG﹣sAD=1.80cm．由此可算出小车的加速度a=5.0m/s2（a值保留两位有效数字）参考答案：解：①A、因将沙桶的重力即为小车的拉力，则开始实验前必须平衡摩擦力，故A正确；B、实验前小车应靠近打点计时器，实验时应先接通电源再释放小车，否则纸带上打不了几个点．故B错误．C、只有当小车的质量应远大于沙和沙桶的总质量时，才能使沙桶的重力近似等于小车的拉力，故C正确．D、开始时，小车的初始位置应靠近打点计时器．故D错误．故选：AC．②根据图象（b）可知，当有悬挂砂桶时，小车仍没有产生加速度，由此可知在操作个过程中，没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足，③根据刻度尺的示数可知△s=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，时间间隔为T=0.06s，代入公式△x=aT2可以求出加速度为：a=5.0m/s2．故答案为：①AC；②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；③1.80；5.0．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，abcd为质量M=2kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量m=0.6kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f，导轨处于匀强磁场中，磁场以OO′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度均为B=0.8T。导轨的bc段长，其电阻r=0.4Ω，金属棒的电阻R=0.2Ω，其余电阻均可不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力，设导轨足够长，取10m/s2，试求：

（1）导轨运动的最大加速度

（2）流过导轨的最大电流

（3）拉力F的最大功率参考答案：（1）导轨向左运动时，导轨受到向左的拉力F，向右的安培力F1和向右的摩擦力f。

根据牛顿第二定律：

(1分)

F1=BIl

(1分)

f=μ(mg—BIl)

(1分)

(2分)

当I=0时，即刚拉动时，a最大。

(2分)（3）当a=0时，I最大，导轨速度最大。

(2分)

(1分)17.如图所示，光滑水平面上有A、B两个物体，A物体的质量mA=1kg，B物体的质量mB=4kg，A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B两物体均处于静止状态，现用大小为F=10N的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20cm时，A的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求：（1）运动过程中A物体的最大速度．（2）运动过程中B物体的最大速度．参考答案：解：①恒力做的功为：W=Fx=2J弹簧具有的最大弹性势能为：EP=W=2J弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大EP=mAvA==2m/s

②当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大根据系统动量守恒定律和能量守恒得mAvA=mAv′A+mBv′BmA=mA+mB

所以：vB=0.8m/s

答：（1）运动过程中A物体的最大速度是2m/s．（2）运动过程中B物体的最大速度是0.8m/s．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）根据功的定义式求出恒力做的功，弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大，根据能量守恒求解（2）当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大，根据系统动量守恒定律和能量守恒求解18.如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里，一质量为m、带电量为－q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动．（重力加速度为g）(1)求此区域内电场强度的大小和方向；(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成450，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？(3)在(2)问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？参考答案：解：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡：mg=Eq

2分即