安徽省马鞍山市薛津中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

安徽省马鞍山市薛津中学2022年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.关于对光的本性的认识,下列说法中正确的是

（

）

A．牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性

B．牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别

C．麦克斯韦从理论上指出电磁波传播速度跟光速相同,他提出光是一种电磁波

D．麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性参考答案：CD2.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是：（

）A、粒子带正电。

B、粒子在A点加速度大。

C、粒子在B点动能小。D、A、B两点相比，B点电势能较小。参考答案：C3.在下面几种有关光的现象中，属于光的干涉的是(

)A.在水面的油膜上看到彩色花纹B.通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹C.光通过照相机镜头上的增透膜D.白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹参考答案：ACD4.（多选题）如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（）A．= B．=（）2 C．= D．=参考答案：AD【考点】同步卫星．【分析】卫星运动时万有引力提供圆周运动的向心力，第一宇宙速度是近地轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，同步卫星运行周期与赤道上物体自转周期相同，由此展开讨论即可【解答】解：A、因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R得：=，故A正确、B错误；C、对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：=，=解得：=，故D正确，C错误；故选：AD．5.（单选题）第二届夏季青年奥林匹克运动会将于2014年8月在南京举行，青奥会比赛将在“三大场馆区”的15个不同竞赛场馆进行26个项目比赛，将向世界奉献一届精彩的青奥会．在考察下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是（

）

A．马拉松

B．跳水

C．击剑

D．体操参考答案：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，闭合线框质量可忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，第一次速度始终为v1，所用时间为t1，第二次速度始终为v2，所用时间为t2，两次拉出过程中，通过某一截面电量分别为q1、q2，产生的热量分别为Q1、Q2，则q1：q2=________；Q1：Q2=________。参考答案：1：1；v1：v27.如图所示的电路中，电池的电动势E=9.0V，内电阻r=2.0Ω，固定电阻R1=1.0Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10Ω范围内调节，问：取R2=_______Ω时，R1消耗的电功率最大.取R2=________Ω时，R2消耗的电功率最大.参考答案：8.12．质量为3Kg的小球沿光滑的水平面以2m/s的速度向右运动，碰到墙壁后原速率反弹，设碰撞时间为0.2s，那么这一过程中的动量变化大小是

Kg.m/s,方向

，墙对小球的平均作用力是

N.三、计算题。（请写出所用的物理公式和必要的文字说明，48分）参考答案：9.在图中，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电为+q的点电荷置于木棒左侧，并在棒的轴线上，q距棒左端为R，C为棒的中点，在棒达到静电平衡时，导体棒上感应电荷在C点产生的场强大小为__

___，场强的方向为___

__。参考答案：10.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为Ｓ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若保持S不变，增大d，则

(变大、不变或变小）；若保持d不变，增大S，则

(变大、不变或变小）。。参考答案：变大、

不变11.电流强度：（1）定义：通过导体________的电荷量与通过这些电荷量所用_____的比值叫电流强度，公式为____；（2）电流是____量，规定_____电荷定向移动的方向为电流方向。参考答案：（1）横截面，时间，I=；（2）标，正12.一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示.（1）当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数____________V，电流表示数___________A.（2）当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，电压表示数________V，电流表示数_________A，此时变压器的输入功率_________________W.参考答案：13.在某一电场中的P点放入一个带电荷量为的负电荷，所受电场力大小为，方向水平向左。则P点的电场强度E=

N/C，方向

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹15.（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）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN，PQ、MN的电阻不计，间距为d=0.5m．P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中．电阻均为r=0.1Ω，质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上，现固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求：（1）当电压表的读数为U=0.2V时，棒L2的加速度多大？（2）棒L2能达到的最大速度vm．（3）若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F，并同时释放棒L1，求棒L2达到稳定时的速度值．（4）若固定棒L1，当棒L2的速度为v，且离开棒L1距离为S的同时，撤去恒力F，为保持棒L2做匀速运动，可以采用将B从原值（B0=0.2T）逐渐减小的方法，则磁感应强度B应怎样随时间变化（写出B与时间t的关系式）？参考答案：解：（1）L1与L2串联则流过L2的电流为：I==A=2A

①L2所受安培力为：F′=BdI=0.2N

②根据牛顿第二定律得棒L2的加速度a===1.2m/s2；

③（2）当L2所受安培力F安=F时，棒有最大速度vm，此时电路中电流为Im．则：F安=BdIm④

Im=⑤

F安=F

⑥由④⑤⑥得：vm==16m/s

⑦（3）撤去F后，棒L2做减速运动，L1做加速运动，当两棒达到共同速度v共时，L2有稳定速度，取向右为正方向，对此过程根据动量守恒有：

m2vm=（m1+m2）v共⑧解得v共=10m/s

⑨（4）要使L2保持匀速运动，回路中磁通量必须保持不变，设撤去恒力F时磁感应强度为B0，t时刻磁感应强度为Bt，则：

B0dS=Btd（S+vt）

⑩可得Bt=答：（1）当电压表的读数为U=0.2V时，棒L2的加速度是1.2m/s2．（2）棒L2能达到的最大速度vm是16m/s．（3）棒L2达到稳定时的速度值是10m/s．（4）B与时间t的关系式是Bt=．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动量守恒定律．【分析】（1）根据欧姆定律求解电流，求解出安培力，对右棒运用牛顿第二定律列式求解加速度；（2）当安培力与拉力平衡时，速度达到最大；（3）撤去恒力F后，两个棒系统受一对等大、反向的安培力，系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解即可；（4）要使棒L2保持匀速运动，必须使回路中的磁通量保持不变，根据磁通量不变列式求解即可．17.如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左面部分水平，右面部分为半径r=0.5m的竖直半圆，两导轨间距离d=0.3m，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，两导轨电阻不计．有两根长度均为d的金属棒ab、cd，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg，电阻分别为R1=0.1Ω，R2=0.2Ω．现让ab棒以v0=10m/s的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点PP′，cd棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度g=10m/s2，求：（1）ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0；（2）cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小v1；（3）cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W．参考答案：解：（1）ab棒开始向右运动时，设回路中电流为I，根据导体棒切割磁场有：E=Bdv0①闭合电路欧姆定律：I=②牛顿第二定律：F安=m2a0③安培力公式：F安=BId④联立①②③④式代入题给数据得：a0===30m/s2（2）设cd棒刚进入圆形轨道时的速度为v2，ab开始运动至cd即将进入圆弧轨道的过程，对ab和cd组成的系统运用动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2⑤ab棒进入圆轨道至最高点的过程，对cd棒运用动能定理得：﹣m2g?2r=﹣⑥在半圆轨道的P点对cd棒运用牛顿第二定律可得：m2g=m2⑦⑤⑥⑦式子联立得：v1===7.5m/s⑧（3）cd棒进入半圆轨道前对ab棒运用动能定理可得：W=﹣⑨⑧⑨联立代入题给数据得：W==4.375J答：（1）ab棒开始向右运动时cd棒的加速度为30m/s2；（2）cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小为7.5m/s；（3）cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功为4.375J．【考点】动量守恒定律；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能