广东省湛江市廉江龙湾中学2022年高二物理上学期期末试题含解析

广东省湛江市廉江龙湾中学2022年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.如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如2图所示的变化电流，t=0时电流方向如图乙中箭头所示．在t1～t2时间内，对于线圈B的电流方向（从左往右看）及运动方向，下列判断正确的是（）A．线圈B内有时逆针方向的电流、线圈向右摆动B．线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动C．线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向右摆动D．线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动参考答案：C【考点】楞次定律．【分析】根据右手螺旋定则可知，螺线管内部磁场的方向，并由电流与时间的变化，从而确定穿过线圈B的磁通量的变化，最后根据楞次定律来确定感应电流的方向，并由左手定则来确定安培力的方向．【解答】解：根据题意可知，在螺线管内通有：在t1～t2时间内，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）；从产生感应电流阻碍的角度可知，线圈向右运动，才能阻碍磁通量的增大．故选：C．2.如图所示的电路中，S是闭合的，流过线圈L的电流为i1，流过灯泡的电流为i2，且i1＞i2，。若t1时刻断开S，则下图中的4个图中哪一个能正确表示流过灯泡A的电流i2随时间t变化的关系？（

）参考答案：D3.如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是：（

）A、电势＞，场强EA＞EB

B、电势＞，场强EA＜EBC、将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功D、将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA＞EPB参考答案：BC4.如图，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标。要击中目标，射击方向应A．对准目标B．偏向目标的西侧C．偏向目标的东侧D．无论对准哪个方向都无法击中目标参考答案：B5.一个物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程中最后2s初的瞬时速度的大小和最后1s内的平均速度的大小分别为()A．20m/s，5m/s

B．20m/s，10m/s

C．10m/s，5m/s

D．10m/s，10m/s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，空心金属球的半径为R，球外右侧放置一正点电荷，其电荷量为Q,到球心的距离为r，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为_____________，方向_________。参考答案：7.如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为e=100cos100πtV，那么感应电动势的最大值为________，当从图示位置转过60°角时线圈中的感应电动势为________，此时穿过线圈的磁通量的变化率为________．参考答案：

(1).100V

(2).50V

(3).0.5Wb/s【分析】根据感应电动势的瞬时值表达式分与法拉第电磁感应定律析答题．【详解】由可知，感应电动势的最大值为100V，当从图示位置转过60°角时，，线圈中的感应电动势为50V，由可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率为：【点睛】本题考查了求感应电动势最大值、瞬时值、磁通量变化率问题，记住并灵活应用交变电流的瞬时值表达式即可正确解题．8.理想模型是物理学中重要的思想方法之一，在解决实际问题中有重要意义，例如质点是物理学中的一个理想模型，请再举出一例：

。比值法是物理学中经常用来定义物理量的一种方法，例如定义加速度就用了这种方法，请再举出用这种方法定义的一个物理量：

。参考答案：点电荷（检验电荷）；

电场强度（电容，电势，电势差）9.（4分）有两个完全相同的金属球A、B，B球固定在绝缘地板上，A球在离B球为H的正上方处静止释放下落，与B球发生对心正碰后回跳的高度为h，设碰撞中无动能损失，空气阻力不计。若A、B球带等量同种电荷，则h与H的大小关系是h

H；若A、B带等量的异种电荷，则h

H。参考答案：＝、＞10.（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中X是某种粒子．已知：、、和粒子X的质量分别为、、和；1u相当于931.5MeV的能量．由上述反应方程和数据可知，粒子X是

；该反应的质量亏损为

（用m1、m2、m3、m4表示）；该反应释放出的能量为

MeV（结果保留3位有效数字）．参考答案：（或中子）

17.6

解：由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1+1-2=0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2+3-4=1，则x粒子是中子；核反应过程的质量亏损：△m=m1+m2-m3-m4，由质能方程可知，核反应过程中释放的能量为E=△mc2，代入数据解得：E=17.6MeV；11.（9分）“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为

。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度

。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变

（填“快”或“慢”）了。参考答案：2.5S、远小于C、慢12.弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。C（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．表1长度大小L/m1.000.850.700.550.40振动频率f/Hz150176214273375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振动频率f/Hz290265237205168从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素：________________________________________。参考答案：（1）频率f与弦长L成反比

（2）频率f与拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）。13.1一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图a、b两种电路各测一次，用图a测得的数据是3.0V，3.0mA，用图b测得的数据是2.9V，4.0mA，由此可知，用图

测得Rx的误差较小，测量值Rx=

。测量值比真实值偏

(填“大”、“小”)参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图实－11－6所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.(1)实验中还应测量的物理量及其符号是_______________________________________．(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因有___________________

(至少答出两点)．参考答案：(1)实验中还应测量的物理量为B的右端至挡板D的距离，符号为L2.(2)验证动量守恒定律的表达式是mA＝mB.产生误差的原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力．④气垫导轨不完全水平．15.某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：A．按装置图安装好实验装置B．用游标卡尺测量小球的直径dC．用米尺测量悬线的长度LD．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3….当数到20时，停止计时，测得时间为tE．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度都重复实验步骤C、DF．计算出每个悬线长度对应的t2G．以t2为纵坐标、L为横坐标，作出t2－L图线结合上述实验，完成下列任务：（1）（3分）先测得摆线长为97.50cm；用10分度的游标卡尺测得小球直径的读数如图所示，该单摆的摆长为cm。(2)（5分）该同学根据实验数据，利用计算机作出t2－L图线如图实－13所示．根据图线拟合得到方程t2＝404.0L＋C（C为正数）.由此可以得出当地的重力加速度g＝______m/s2.(取π2＝9.86，结果保留3位有效数字)(3)（2分）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是______A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数C．不应作t2－L图线，而应作t－L图线D．不应作－L图线，而应作－(L＋d)图线参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒ab与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。（g=10m/s2）参考答案：当金属棒速度恰好达到最大速度时，受力分析，则mgsinθ=F安

（2分）由法拉第电磁感应定律：E=BLv

（1分）由闭合电路欧姆定律：I=

（1分）又F安=BIL

（1分）由以上各式解得最大速度v=5m/s

（2分）下滑过程据动能定理得：mgh－W=mv2

（2分）解得W=1.75J

（1分）∴此过程中电阻中产生的热量Q=W=1.75J

（2分）17.如图，一个质量大小为m的活塞（T型）在气缸内，(活塞体积可忽略)，气缸和活塞绝热，距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g.求：①初始时，水银柱两液面高度差；②通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两水银面相平．参考答案：(2)①选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有p0S＋mg＝pS可得被封闭气体压强设初始时水银柱两液面高度差为h，则被封闭气体压强p＝p0＋ρgh联立以上三式可得，初始时液面高度差为18.要判断电冰箱致冷系统是否能正常工作，通常可以在压缩机运转时，打开箱门看看蒸发器表面是否结霜．你能想出不用打开箱门就可以判断致冷系统是否能正常工作的其他办法吗？参考答案：考点：常见家用电器的基本工作原理．分析：在冰