2022年湖南省湘潭市湘锰中学高二物理上学期期末试题含解析.docx

2022年湖南省湘潭市湘锰中学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. （单选）如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向(　 　)A．向左          B．向右           C．垂直纸面向外           D．垂直纸面向里参考答案：B　2. （多选题）下列关于布朗运动的说法，正确的是（　　）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的参考答案：BD【考点】布朗运动．【分析】布朗运动是小微粒受到的分子的撞击的不平衡产生的，是小微粒的运动．受温度的影响．【解答】解：A、布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，故A错误；B、液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；C、D、布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的，故C错误，D正确．故选BD．3. （单选）在如图所示电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。

当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表和V、A1、A2的示数分别为U、I1、I2现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况 A．U增大，I1增大，I2不变  B．U增大，I1增大，I2减小  C．U减小，I1减小，I2增大 D．U减小，I1减小，I2不变参考答案：C4. 一束白光通过如图所示的梯形玻璃砖,在白墙上形成彩色光带,下列说法正确的有A. 墙面从上到下的依次是红橙黄绿蓝靛紫B. 墙面从下到上的依次是红橙黄绿蓝靛紫   C. 在玻璃砖中，红光的光速比紫光大D. 对于同一介质，红光的折射率最小参考答案：BCD5. （单选）做简谐运动的物体，如果在某两个时刻的位移相同，则物体在这两个时刻时可能不同的物理量是 A．速度      B．加速度      C．动能       D．回复力参考答案：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，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球的带电性质是_______，其带电量 ________，此时，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是_________，小球的加速度为_______________．参考答案：带正电， ，直线，7. 两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图7所示，闭合开关S，电源即给电容器充电。

1）若保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差          ，电场强度        ；（2）若断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量       ，两极板间的电场强度      填：“变大”、“不变”或“变小”）参考答案：（1）不变   变大ks5u   （2）不变   不变 8. 某同学设计了一路灯控制电路如下图所示，光照射光敏电阻RG时，其阻值变小．设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，它们的大小关系是：             ．现要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节R1                  （填“变大”或“变小”） 参考答案：U1＜U2    变小9. 用a粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿个中子参考答案：质子，910. 如图所示，水平安放的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量m，带电量为+q的小球，在B板下方距离H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差UAB=__________________                                                               参考答案：【解析】由动能定理可知克服重力做功与克服电场力做功之和等于动能的减小量，，UAB=〔mv0 2 –2mg(h+H)〕/2q11. 如图用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像________________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4，使P3________________，P4________________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n=_______，并在图中正确地画出完整的光路图。

参考答案：被P2的像挡住，挡住P1、P2的像，挡住P1、P2的像和P3，12. 用多用电表进行粗测电阻：多用电表电阻档有三种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×100Ω倍率，用正确的操作方法测量，刻度盘上的指针如图14所示，那么测量结果是       Ω.参考答案：3.0×10313. （4分）如图所示，边长为a的正三角形两个顶点各固定一等量异种点电荷，电荷量为Q，则另一顶点P处场强大小为           ，方向为            参考答案： 、 水平向右 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15. （4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。

请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，是光滑的轨道，其中是水平的，为与相切于竖直平面内的半圆，半径m，质量kg的小球静止在轨道上，另一质量kg的小球，以初速度m/s与小球正碰已知相碰后小球经过半圆的最高点落到轨道上距点为处，重力加速度取10m/s2，求：（1）碰撞结束时，小球和的速度大小；（2）试论证小球是否能沿着半圆轨道到达点参考答案：以表示小球碰后的速度，表示小球碰后的速度，表示小球在半圆最高点的速度，表示小球从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间，则有                  ①                  　　②     　　③             　　④由①②③④求得，代入数值得m/s，3.5m/s．（2）假定球刚能沿着半圆轨道上升到点，则在点时，轨道对它的作用力等于零．以表示它在点的速度，以表示它在点相应的速度，由牛顿运动定律和机械能守恒定律，有，，解得　代入数值得3.9m/s由m/s，可知，所以小球不能到达半圆轨道的最高点．17. 如图所示，匀强磁场磁感强度B=0.5T，匝数为n=50匝的矩形线圈，绕转轴OO′垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始记时．求：（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈的外电路成闭合电路，写出感应电流i的瞬时值表达式；（提示：电动势的最大值取整数）．（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始记时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何？（4）画出（1）中的e﹣t图象和（2）中的i﹣t图象．参考答案：解：（1）线圈匝数n=50，磁场的磁感应强度B=0.5T，线圈转动的角速度为：ω=2πf=2π×rad/s=50πrad/s线圈的面积为：S=Ld=0.25×0.2m2=0.05m2．所以有：Em=nBSω=50×0.5×0.05×50πV=196V从图示位置计时，有：e=Emcosωt=196cos（50πt）V．（2）R总=R+r=13Ω+1Ω=14Ω．由闭合电路欧姆定律得所以i=Imcosωt=14cos（50πt）A．（3）若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和感应电流的瞬时值分别为e′=196sin（50πt）V，i′=14sin（50πt）A．（4）因为ω=50π，所以，Em=196V，Im=14A．e﹣t，i﹣t图象如图（a）、（b）所示．答：（1）交流感应电动势e的瞬时值表达式e=Emcosωt=196cos（50πt）V．（2）若线圈本身电阻r=1Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，交变电流i的瞬时值表达式i=Imcosωt=14cos（50πt）A；（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，则感应电动势e′=196sin（50πt）V，感应电流i′=14sin（50πt）A．（4）e﹣t，i﹣t图象如图（a）、（b）所示．【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】先根据Em=NBωS求出最大值，再写出电动势和电流的瞬时表达式；根据闭合电路的欧姆定律即可求解；根据函数关系作出图象．18. 如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在光滑的水平固定直杆MN上，A、B静止不动时B球恰好与光滑水平地面接触，C球以V=2m/s的速度沿地面向左匀速运动，当与B球发生对心正碰后B、C两球立。