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

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

）

A．小球從A到B的過程中動能的增量，大于小球從B到C過程中克服阻力所做的功

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

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

D．小球從B到C的過程中損失的機械能，等于小球從A到B過程中小球所增加的動能參考答案：C2.（單選）如圖所示，在勻強電場中有A、B兩點，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，第一次沿直線AB移動該電荷，電場力做功為W1；第二次沿路徑ACB移動該電荷，電場力做功W2；第三次沿曲線AB移動該電荷，電場力做功為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，一個帶負電的油滴以初速度v0從P點傾斜向上進入水平方向的勻強電場中若油滴到達最高點C時速度大小仍為v0，則油滴最高點的位置在（

）A、P點的左上方

B、P點的右上方C、P點的正上方

D、上述情況都可能參考答案：A5.關(guān)于波動，下列說法正確的是A．橫波在傳播過程中，波峰上的質(zhì)點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期B．當波的波長遠小于障礙物的尺寸時能夠發(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)生了相對運動參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2019年1月，中國散裂中子源加速器打靶束流功率超過50kW，技術(shù)水平達到世界前列，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個中子，大大提高了中子的產(chǎn)生效率。汞原子能級圖如圖所示，大量的汞原子從n＝4的能級向低能級躍遷時輻射出光子，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_____V。參考答案：

(1).1.1

(2).4.26【詳解】根據(jù)躍遷理論可知，當原子從4能級躍遷到3能級時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)，則當光電子的最大初動能最小的時候，此時的反向電流最小，由題意可知，從2能級躍遷到1能級上，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.如圖所示的電場中，將2C的正電荷分別由A、C兩點移動到B點時，電場力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點為零電勢點，C兩點的電勢分別是A＝____________V，C＝______________V，AC間的電勢差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)象條件的實驗裝置，當開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)指針向右擺動，若要使指針向左擺動，滑片向

（選左或右）迅速移動，線圈A豎直向上運動時，穿過線圈B的磁通量將

（選填“變大”或“變小”）。在上述過程中，穿過線圈的磁通量變化了0.06Wb，經(jīng)歷的時間為0.2s，則每匝線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

0.2V。參考答案：左

變小

0.3

10.一個質(zhì)量為m的帶負電量q的油滴從高h處自由落下，下落h后進入一個正交勻強電場和勻強磁場疊加區(qū)域，勻強電場方向豎直向下，磁場磁感應(yīng)強度為B，進入場區(qū)后油滴恰好做圓周運動，其軌跡如圖所示，由此可知勻強電場場強大小E=

，所加磁場方向是

，油滴作圓周運動的半徑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，當它們從靜止開始由同一勻強電場加速，通過相同的位移，則它們的速度之比v1∶v2=______，動能比Ek1∶Ek2=______參考答案：：1，1:212.一臺直流電機的電阻為R，額定電壓為U，額定電流為I，當其正常的工作時間為t時，所產(chǎn)生的電熱為，所產(chǎn)生的機械能為．參考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考點：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：電動機是非純電阻，在計算電功率的公式中，總功率用P=IU來計算，發(fā)熱的功率用P=I2R來計算，這兩個的計算結(jié)果是不一樣的，如果是計算純電阻的功率，這兩個公式的計算結(jié)果是一樣的．解答：解：電動機所消耗的電功率P=UI，P′=I2R計算的是電動機的內(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)生的機械能為電動機的總功減去發(fā)熱的部分，所以機械功UIt﹣I2Rt，故答案為：I2Rt，UIt﹣I2Rt點評：對于電功率的計算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計算公式是不一樣的．13.如圖所示，絕緣開口空心金屬球殼A已帶電，今把驗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)壁接觸后再與驗電器乙的小球接觸，甲、乙驗電器離球殼A足夠遠．那么甲驗電器的箔片________，乙驗電器的箔片______．(填“張開”或“不張開”)參考答案：張開；不張開三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某學(xué)生用螺旋測微器測定某一金屬絲直徑，測得的結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑d=

mm．參考答案：3.205．【考點】螺旋測微器的使用．【分析】螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；注意判斷0.5毫米刻度線是否出現(xiàn)的方法：若可動刻度的“0”在固定刻度上方，則沒有露出，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.在用雙縫干涉測光的波長的實驗中，準備了下列儀器：

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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖線圈的面積102cm2，共100匝。處在B=0.5T的勻強磁場中，以

Hz的頻率勻速轉(zhuǎn)動，已知線圈電阻為1Ω，外接電阻為9Ω，那么(1）K斷開時電壓表的讀數(shù)是多少？(2）K合上后以圖示位置為計時零點，寫出電流的瞬時值表達式

(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）近代的材料生長和微加工技術(shù)，可制造出一種使電子的運動限制在半導(dǎo)體的一個平面內(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，這種特點可望有新的應(yīng)用價值。圖l所示為四端十字形。二維電子氣半導(dǎo)體，當電流從l端進人時，通過控制磁場的作用，可使電流從2，3或4端流出。對下面摸擬結(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。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，形成四個寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個圓柱所包圍的空間（設(shè)為真空）存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應(yīng)強度的大小。一個質(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，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（如圖），原點在狹縫l處，x軸過縫1和縫3。粒子從縫1進入磁場，在洛侖茲力作用下作圓周運動，圓軌道在原點與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)題的要求和對稱性可知，粒子在磁場中作圓周運動時應(yīng)與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點處，碰撞處的坐標為

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）評分標準：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，F(xiàn)為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點．從1縫中射人的粒子在磁場作用下與圓柱d的表面發(fā)生彈性碰撞后，反彈進人縫2，這個過程一定對連結(jié)b、d兩圓圓心的直線OP對稱，故直線OP與d圓的交點C必是碰度點。由于粒子在磁場中做圓運動過A點，因此這個軌道的圓心必在過A點并垂直于AF的直線AE上；同時這個軌道經(jīng)過C點，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E就是軌道的圓心，AE就是軌道的半徑r。過C點作AF的垂線與AF交于H點，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）評分標準：本題18分。（1）式8分，（2）、（3）（4）、（5）式各1分，（6）、（7）、（8）式各1分