河北省衡水市王常鄉(xiāng)北寺中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

河北省衡水市王常鄉(xiāng)北寺中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.如圖所示，圓形線圈垂直放在磁場(chǎng)里，第1秒內(nèi)磁場(chǎng)方向指向紙里，如圖（b）．若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（a），那么，下面關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的說法正確的是（

）A、在第1秒內(nèi)感應(yīng)電流增大，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針B、在第2秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針C、在第3秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針D、在第4秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針參考答案：ACD2.如圖所示，讓閉合線圈abcd從高h(yuǎn)處下落后，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在bc邊開始進(jìn)入磁場(chǎng)，到ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這一段時(shí)間內(nèi)，表示線圈運(yùn)動(dòng)的v—t圖象不可能是

參考答案：C3.北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是長(zhǎng)240m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電流強(qiáng)度為10mA時(shí)，若電子的速率為十分之一光速，則在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為A．5×1011

B．5×1019

C．10×l0-3

D．10×103參考答案：A4.(多選)電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中．已知R1＝10Ω、R3＝5Ω，R1兩端的電壓為6V，R2兩端的電壓為12V，則()A.電路中的電流為0.6A

B.電阻R2的阻值為20ΩC.三只電阻兩端的總電壓為21V

D.電阻R3消耗的電功率為3.6W參考答案：ABC5.如圖所示，豎直絕緣墻壁上有一個(gè)固定的質(zhì)點(diǎn)A，在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B，OA=OB,A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線偏離了豎直方向，由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)O的拉力大?。?/p>

）.A.逐漸減小

B.逐漸增大C.保持不變

D.先變大后變小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)斷開時(shí)，條形磁鐵插入或拔出線圈的過程中，電流表表針不動(dòng)；開關(guān)閉合時(shí)，磁鐵靜止在線圈中，電流表表針也不動(dòng)；開關(guān)閉合時(shí)，將磁鐵插入或拔出線圈的過程中，電流表表針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此得出，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：電路必須

，穿過電路的磁通量發(fā)生

。參考答案：閉合，變化7.如圖所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止的原子序數(shù)大于80的原子核發(fā)生某種衰變后，產(chǎn)生的兩種運(yùn)動(dòng)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，則此原子核發(fā)生____衰變（填“α”“β”“γ”），其中輻射出來的射線軌跡是

（填“大圓”或“小圓”）參考答案：α，大圓．【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；動(dòng)量守恒定律．【分析】靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，發(fā)生衰變后的粒子的運(yùn)動(dòng)的方向相反，在根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡可以判斷粒子的電荷的性質(zhì)；衰變后的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力可得半徑公式，結(jié)合軌跡圖分析．【解答】解：原子核發(fā)生衰變，粒子的速度方向相反，由圖可知粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡在兩側(cè)，根據(jù)左手定則可以得知，衰變后的粒子帶的電性相同，所以釋放的粒子應(yīng)該是氦核，所以原子核發(fā)生的應(yīng)該是α衰變；衰變后，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，故：qvB=m解得：R=，靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，衰變前后，動(dòng)量守恒，故兩個(gè)粒子的動(dòng)量mv相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度也相等，故q越大，軌道半徑越??；故大圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡；故答案為：α，大圓．8.如圖所示，有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球以初速度v0從a點(diǎn)豎直向上射入電場(chǎng)中.小球通過電場(chǎng)中b點(diǎn)時(shí)速度大小為

2v0.方向與電場(chǎng)方向一致，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

參考答案：9.如圖10所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，導(dǎo)體ab可在平行金屬導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌寬cd=0.2m．若導(dǎo)體ab以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，則ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為________V，通過ab中的感應(yīng)電流的方向?yàn)開______（選填“a至b”或“b至a”）．參考答案：0.2

b至a10.如圖所示，質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上以向左勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的高度仍為h。設(shè)M>>m，碰撞彈力N>>mg，球與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小球彈起后的水平速度是_______。參考答案：11.質(zhì)量為0.1kg的彈性小球從高為1.25m處自由下落至一光滑而堅(jiān)硬的水平板上，碰撞后彈回到0.8m高處，碰撞時(shí)間為0.01s，則小球與水平板碰撞過程中動(dòng)量變化大小為_____________kg·m/s，小球與水平板間的平均撞擊力大小為____________N．參考答案：

(1).0.9

(2).91【詳解】由于小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則其與水平面碰撞前的速度為：，所以與水平面碰撞前的動(dòng)量為：P1=mv1=0.1×5kg?m/s=0.5kg?m/s，方向豎直向下。與水平面碰后，小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為0.8m，則碰后小球速度為，方向豎直向上；此時(shí)小球的動(dòng)量為：P2=mv2=0.1×4kg?m/s=0.4kg?m/s，方向豎直向上，動(dòng)量的變化量為：。設(shè)向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化．小球所受外力有重力mg和水平面對(duì)它的彈力N，則有：（N-mg）t=P2-P1，代入數(shù)據(jù)解得：N=91N，方向豎直向上。12.（4分）在各種電磁波中，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的是____________；具有顯著熱效應(yīng)的是_______________；穿透能力強(qiáng)，由原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的是_______________；由原子核受激發(fā)產(chǎn)生的是______________。參考答案：紫外線；紅外線；x射線（倫琴射線）；γ射線13.（12分）國(guó)際單位制中力學(xué)的三個(gè)基本單位分別是__________、_________、________，對(duì)應(yīng)的物理量是_____、______、______。參考答案：千克、秒、米，質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質(zhì)量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大；“查理定律”指出：一定質(zhì)量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強(qiáng)增大；請(qǐng)你用分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強(qiáng)的方式有何不同。參考答案：一定質(zhì)量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動(dòng)能不變，每次分子與容器碰撞時(shí)平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時(shí)間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強(qiáng)增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，對(duì)容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強(qiáng)增大。（4分）第一次只改變了單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強(qiáng)的兩個(gè)因素：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一絕緣輕質(zhì)細(xì)桿l可繞點(diǎn)O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端有一個(gè)帶正電的小球，電荷量為q，質(zhì)量為m，將細(xì)桿從水平位置A自由釋放運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)B處的過程中:(1)請(qǐng)說明電勢(shì)能如何變化？變化了多少？(2)求出小球在最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能？(3)求在最低點(diǎn)時(shí)絕緣桿對(duì)小球的作用力？參考答案：（1）小球從A位置至B位置的過程中小球電勢(shì)能的變化則電勢(shì)能減少了qEl(2)從A到B過程中，由動(dòng)能定理得：mgl+Eql=mvB2/2-0

①

則mvB2/2=mgl+Eql(3)當(dāng)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的拉力和重力的合力豎直向上提供向心力：T-mg=mvB2/l

②由①②式解得T＝3mg+2Eq

17.如圖16所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸正半軸上y=h處的M點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（3）粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。參考答案：．粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示

（1）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1ks5u

x、y方向

2h=v0t1（1分）

（1分）

根據(jù)牛頓第二定律

Eq=ma

（1分）

求出

（1分）

（2）根據(jù)動(dòng)能定理

（2分）設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，根據(jù)（1分）

求出

（1分）

（3）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（1分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

（1分）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2

（1分）求出

（1分）18.一輛有三十多個(gè)座位的客車的動(dòng)力裝置的一套電池能反復(fù)充電1200多次；每次充電僅需三至五個(gè)小時(shí)，蓄電量可讓客車一次性跑500km，客車時(shí)速最高可達(dá)180km．如果客車總質(zhì)量為9×103kg．當(dāng)它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=150A，電壓U=300V．在此行駛狀態(tài)下（取g=10m/s2），求：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；（2）若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車所受阻力的大??；（3）如果當(dāng)它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛一段時(shí)間后關(guān)閉電源（設(shè)汽車所受阻力不變），客車滑行的時(shí)間是多少？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律．專題：功率的計(jì)算專題．分析：本題（1）根據(jù)功率公式P=UI求解即可；題（2）客車勻速行駛時(shí)的機(jī)械功率P機(jī)=fvm，然后再根據(jù)P機(jī)和P電的關(guān)系即可求解；題（3）根據(jù)牛頓第二定律求出關(guān)閉電源后客車的加速度，然后再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度時(shí)間關(guān)系式即可求解．解答：解：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電=IU=150×300W=4.5×104W．（2）在勻速行駛時(shí)P機(jī)=0.8P電=Fv=FfvFf==1440N．（3）汽車