湖南省衡阳市耒阳市洲陂中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析

湖南省衡阳市耒阳市洲陂中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析一、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.如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（

）参考答案：AD2.（多选题）关于机械振动和机械波下列说法正确的是（）A．有机械振动就有机械波B．机械波中各质点的振幅一定与振源的振幅相同C．机械波中除振源外的各质点均做受迫振动D．机械波中各质点的振动周期相同参考答案：CD【考点】简谐运动的振动图象；横波的图象．【分析】机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质．有机械振动才有可能有机械波，明确波的产生以及传播规律的应用．【解答】解：A、有机械振动不一定有机械波，但有机械波一定有机械振动，故A错误；B、若是简谐波，则机械波中各质点的振幅与振源的振幅相同，但对于受阻尼的波的传播中振幅会越来越小，故B错误；C、机械波中除振源外的各质点均做受迫振动，即波前的质点带动后面的质点，故C正确；D、因振源外各点均做受迫振动，故机械波中各质点的振动周期相同，故D正确．故选：CD．3.如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()A.f1＝2f2，v1＝v2

B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2参考答案：C4.下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（

）A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力参考答案：D5.（多选）如图所示，下列说法中正确的是()A．此列波的振幅是0.1mB．x＝15m处质点的位移是0.1mC．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向D．A的加速度沿y轴的负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一质量为m小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端匀速滑到斜面底端。斜面固定在水平地面上。此过程中，重力对物体做功为WG＝_________；斜面对物体的弹力做功为WN＝__________。物体的重力势能________，机械能________。（填“增加”、“不变”或“减少”）参考答案：mgh

0

减少

不变

7.如图所示，物体沿斜面匀速下滑，在这个过程中物体所具有的动能_________，重力势能_________，机械能_________（填“增加”、“不变”或“减少”）参考答案：8.如图所示，一个被x轴与曲线方程所围的空间中存在着匀强磁场．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.2T．正方形金属线框的边长是L=0.2m，电阻是R=0.1Ω，它的一边与x轴重合，在拉力F的作用下，以v=10m/s的速度水平向右保持匀速运动．则拉力F的最大瞬时功率是_______W，从图示位置开始把线框右边拉至x=0.15m坐标处，拉力F需要做_______J的功。参考答案：1.6W

，

0.012J

9.在一次研究型课的活动中，某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题，其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案。首先，他把钩码直接悬挂在这种棉线上，结果棉线没有断，而且没有发生明显伸长。然后该同学进行了一系列的测量和计算，得出了该棉线能承受的最大拉力。请你根据该同学已具有的上述器材，回答下列问题：（1）请在方框内画出实验方案的示意图（标出需测量的量）；（2）实验中需要测量的物理量是：________________________________________；（3）棉线能承受的最大拉力F的表达式是：F＝________________________。参考答案：10.（4分）在国际单位制中，加速度的单位是“米/秒2”，读作“

”。加速度是描述速度变化

的物理量。参考答案：米每二次方秒，快慢11.已知空气的击穿电场强度为2×106V／m，测得某一次闪电，设闪电的火花路径为直线，其火花长为1000m，则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差U＝

V，若这次闪电通过的电荷量为30C，则释放的能量W＝

J．参考答案：12.如图所示为某交流电随时间变化的图象，则该交变电流的有效值为

A。

参考答案：5A13.两个氘核（）聚变成氦核（）的核反应方程为

。已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，氦核质量为3.0150u，1u相当于931MeV，则上述核反应中释放的核能为

MeV（保留三位有效数字）。

参考答案：；3.26MeV三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统．有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图8所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4Ω，全校共22个班，每班有“220V40W”灯6盏，若全部电灯正常发光，则①发电机输出功率多大？②发电机电动势多大？③输电效率多少？参考答案：①②③②由得：；其输入电流：；则；③用户获得的实际功率：；则输电效率考点：远距离输电、变压器的构造和原理。【名师点睛】知道升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和，发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，以及知道升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和。17.如图所示，某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线电阻为10Ω，允许线路消耗的功率为输出功率的4%，求：（1）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电压和功率是多少？（2）用如图所示电路输电，若用户需要220V电压时，所用升压、降压变压器原副线圈匝数比为多少？（不计变压器能量损失）参考答案：解：（1）不用变压器而直接输送时，输电线上的电流I==A=18A

电压损失△U=IR=18×10V=180V

功率损失△P=I2R=182×10=3240W

用户得到的电压和功率分别是U用=U﹣△U=500V﹣180V=320V

P用=P﹣△P=9000W﹣3240W=5760W

（2）由△P=P×4%=I2R代入数据得I2=6A，由P=U2I2得U2===1.5×103V

由=得U3=U2﹣I2R=V=1440V所以===答：（1）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电压为320V，功率是5760W．（2）用如图所示电路输电，若用户需要220V电压时，所用升压、降压变压器原副线圈匝数比分别为和．【考点】远距离输电．【分析】（1）根据输电电压和输送功率求出输送的电流，根据电压损失和功率损失求出用户得出的电压和功率（2）根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而得出升压变压器的输出电压，结合输入电压和输出电压得出升压变压器的原副线圈匝数之比．根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入的电压，结合降压变压器的输入电压和输出电压得出原副线圈的匝数之比．18.如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。（1）判断金属棒ab中电流的方向；（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q；（3）当B=0.40T，L=0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系，如图2所示。取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求定值电阻R1的阻值和金属棒的质量m。参考答案：（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a

【2分】（2）由能量守恒，金属棒