2021-2022學(xué)年湖南省婁底市楊木洲中學(xué)高二物理測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年湖南省婁底市楊木洲中學(xué)高二物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示，小球從距水平地面高為H的A點(diǎn)自由下落，到達(dá)地面上B點(diǎn)后又陷入泥土中h深處，到達(dá)C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。若空氣阻力可忽略不計(jì)，則對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．小球從A到B的過(guò)程中動(dòng)能的增量，大于小球從B到C過(guò)程中克服阻力所做的功

B．小球從B到C的過(guò)程中克服阻力所做的功，等于小球從A到B過(guò)程中重力所做的功

C．小球從B到C的過(guò)程中克服阻力所做的功，等于小球從A到B過(guò)程與從B到C過(guò)程中小球減少的重力勢(shì)能之和

D．小球從B到C的過(guò)程中損失的機(jī)械能，等于小球從A到B過(guò)程中小球所增加的動(dòng)能參考答案：C2.（單選）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，第一次沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功為W1；第二次沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功W2；第三次沿曲線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功為W3，則A．

B．C．

D．參考答案：3.疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂(lè)形式，也是一種高難度的雜技。右圖所示為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設(shè)每個(gè)人的重量均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為（

）A．

B．

C．

D．

參考答案：C4.（單選）如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速度v0從P點(diǎn)傾斜向上進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中若油滴到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)速度大小仍為v0，則油滴最高點(diǎn)的位置在（

）A、P點(diǎn)的左上方

B、P點(diǎn)的右上方C、P點(diǎn)的正上方

D、上述情況都可能參考答案：A5.關(guān)于波動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．橫波在傳播過(guò)程中，波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期B．當(dāng)波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于障礙物的尺寸時(shí)能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波頻率必然相同D．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.2019年1月，中國(guó)散裂中子源加速器打靶束流功率超過(guò)50kW，技術(shù)水平達(dá)到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能質(zhì)子轟擊重金屬靶而產(chǎn)生中子的裝置，一能量為109eV的質(zhì)子打到汞、鎢等重核后，導(dǎo)致重核不穩(wěn)定而放出20～30個(gè)中子，大大提高了中子的產(chǎn)生效率。汞原子能級(jí)圖如圖所示，大量的汞原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子，其中輻射光子能量的最小值是_____eV；用輻射光照射金屬鎢為陰極的光電管，已知鎢的逸出功為4.54eV，使光電流為零的反向電壓至少為_(kāi)____V。參考答案：

(1).1.1

(2).4.26【詳解】根據(jù)躍遷理論可知，當(dāng)原子從4能級(jí)躍遷到3能級(jí)時(shí)釋放的光子能量最小，最小能量為E＝E4﹣E3＝﹣1.6eV﹣（﹣2.7eV）＝1.1eV；若要使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)光電子的最大初動(dòng)能最小的時(shí)候，此時(shí)的反向電流最小，由題意可知，從2能級(jí)躍遷到1能級(jí)上，入射光子的能量最小為E＝4.9eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程為：Ekm＝hγ﹣W逸，Ekm＝eU，解得：U＝4.26V。7.如圖所示的電場(chǎng)中，將2C的正電荷分別由A、C兩點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別是A＝____________V，C＝______________V，AC間的電勢(shì)差UAC＝____________________V．參考答案：15V

-3V

18V

8.（16分）如圖為日常生活用電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律圖，由圖可知：該交流電電壓的峰值為

V，有效值為

V，周期為

s，頻率為

Hz。參考答案：220，220，0.02，509.如圖為探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向右擺動(dòng)，若要使指針向左擺動(dòng)，滑片向

（選左或右）迅速移動(dòng)，線圈A豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈B的磁通量將

（選填“變大”或“變小”）。在上述過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量變化了0.06Wb，經(jīng)歷的時(shí)間為0.2s，則每匝線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

0.2V。參考答案：左

變小

0.3

10.一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電量q的油滴從高h(yuǎn)處自由落下，下落h后進(jìn)入一個(gè)正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加區(qū)域，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后油滴恰好做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖所示，由此可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小E=

，所加磁場(chǎng)方向是

，油滴作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=

。參考答案：，垂直紙面向外，11.質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量比為m1∶m2=1∶4，帶電量之比為q1∶q2=1∶2，當(dāng)它們從靜止開(kāi)始由同一勻強(qiáng)電場(chǎng)加速，通過(guò)相同的位移，則它們的速度之比v1∶v2=______，動(dòng)能比Ek1∶Ek2=______參考答案：：1，1:212.一臺(tái)直流電機(jī)的電阻為R，額定電壓為U，額定電流為I，當(dāng)其正常的工作時(shí)間為t時(shí)，所產(chǎn)生的電熱為，所產(chǎn)生的機(jī)械能為．參考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考點(diǎn)：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：電動(dòng)機(jī)是非純電阻，在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來(lái)計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來(lái)計(jì)算，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的．解答：解：電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率P=UI，P′=I2R計(jì)算的是電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱的部分，是發(fā)熱的功率，所以產(chǎn)生的電熱為I2Rt，t秒內(nèi)所產(chǎn)生的機(jī)械能為電動(dòng)機(jī)的總功減去發(fā)熱的部分，所以機(jī)械功UIt﹣I2Rt，故答案為：I2Rt，UIt﹣I2Rt點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．13.如圖所示，絕緣開(kāi)口空心金屬球殼A已帶電，今把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A的內(nèi)部用導(dǎo)線連接，用帶絕緣柄的金屬小球B與A內(nèi)壁接觸后再與驗(yàn)電器乙的小球接觸，甲、乙驗(yàn)電器離球殼A足夠遠(yuǎn)．那么甲驗(yàn)電器的箔片________，乙驗(yàn)電器的箔片______．(填“張開(kāi)”或“不張開(kāi)”)參考答案：張開(kāi)；不張開(kāi)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某學(xué)生用螺旋測(cè)微器測(cè)定某一金屬絲直徑，測(cè)得的結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑d=

mm．參考答案：3.205．【考點(diǎn)】螺旋測(cè)微器的使用．【分析】螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；注意判斷0.5毫米刻度線是否出現(xiàn)的方法：若可動(dòng)刻度的“0”在固定刻度上方，則沒(méi)有露出，若在下方則以及露出．【解答】解：固定刻度的讀數(shù)為：3mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為：3mm+0.205mm=3.205mm．故答案為：3.205．15.在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備了下列儀器：

A．白熾燈

B．雙窄縫片

C．單窄縫片

D．濾光片

E．毛玻璃光屏（1）把以上儀器安裝在光具座上，自光源起合理的順序是（填字母）_______________（2）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離（

）

A．增大單縫和雙縫之間的距離B．增大雙縫和光屏之間的距離C．將紅色濾光片改為綠色濾光片D．增大雙縫之間的距離參考答案：（1）A

D

C

B

E

⑵B

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖線圈的面積102cm2，共100匝。處在B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以

Hz的頻率勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈電阻為1Ω，外接電阻為9Ω，那么(1）K斷開(kāi)時(shí)電壓表的讀數(shù)是多少？(2）K合上后以圖示位置為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，寫(xiě)出電流的瞬時(shí)值表達(dá)式

(3）K合上后電阻R上消耗的功率是多少？

參考答案：（1）70.7v

（2）i=10cos200t

（3）450J17.（18分）近代的材料生長(zhǎng)和微加工技術(shù)，可制造出一種使電子的運(yùn)動(dòng)限制在半導(dǎo)體的一個(gè)平面內(nèi)（二維）的微結(jié)構(gòu)器件，且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行，不受雜質(zhì)原子射散的影響，這種特點(diǎn)可望有新的應(yīng)用價(jià)值。圖l所示為四端十字形。二維電子氣半導(dǎo)體，當(dāng)電流從l端進(jìn)人時(shí)，通過(guò)控制磁場(chǎng)的作用，可使電流從2，3或4端流出。對(duì)下面摸擬結(jié)構(gòu)的研究，有助于理解電流在上述四端十字形導(dǎo)體中的流動(dòng)。在圖2中，a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面，彼此靠得很近，形成四個(gè)寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個(gè)圓柱所包圍的空間（設(shè)為真空）存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射人磁場(chǎng)內(nèi)，設(shè)粒子與圓柱表面只發(fā)生一次碰撞，碰撞是彈性的，碰撞時(shí)間極短，且碰撞不改變粒子的電荷量，也不受摩擦力作用。試求B為何值時(shí)，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出。

參考答案：解析：解法一在圖中紙面內(nèi)取Oxy坐標(biāo)（如圖），原點(diǎn)在狹縫l處，x軸過(guò)縫1和縫3。粒子從縫1進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛侖茲力作用下作圓周運(yùn)動(dòng)，圓軌道在原點(diǎn)與x軸相切，故其圓心必在y軸上．若以r表示此圓的半徑，則圓方程為

x2+(y－r)2=r2

（1）根據(jù)題的要求和對(duì)稱性可知，粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點(diǎn)處，碰撞處的坐標(biāo)為

x=2R－Rsin450

（2）

y=R－Rcos450

（3）由（l）、（2）、（3）式得

r=3R

（4）由洛侖茲力和牛頓定律有

（5）由（4）、（5）式得

（6）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題18分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如圖所示，A為a、b兩圓圓心的連線與縫l的交點(diǎn)，F(xiàn)為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點(diǎn)．從1縫中射人的粒子在磁場(chǎng)作用下與圓柱d的表面發(fā)生彈性碰撞后，反彈進(jìn)人縫2，這個(gè)過(guò)程一定對(duì)連結(jié)b、d兩圓圓心的直線OP對(duì)稱，故直線OP與d圓的交點(diǎn)C必是碰度點(diǎn)。由于粒子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)過(guò)A點(diǎn)，因此這個(gè)軌道的圓心必在過(guò)A點(diǎn)并垂直于AF的直線AE上；同時(shí)這個(gè)軌道經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，所以軌道的圓心也一定在AC的垂直平分線DE上。這樣AE與DE的交點(diǎn)E就是軌道的圓心，AE就是軌道的半徑r。過(guò)C點(diǎn)作AF的垂線與AF交于H點(diǎn)，則 有

（1）由圖可知

（2）

（3）

（4）

（5）由以上各式得

r=3R

（6）由洛侖茲力和牛頓定律有

（7）得到

（8）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題18分。（1）式8分，（2）、（3）（4）、（5）式各1分，（6）、（7）、（8）式各1分