2022年四川省廣元市五龍中學(xué)高二物理期末試題含解析

2022年四川省廣元市五龍中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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）勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響．則下列說法正確的是() A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRfB．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比C．質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之

比為2∶1D．不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，該回旋加速器也能用于α粒子加速參考答案：A2.兩條導(dǎo)線互相垂直，如圖所示，但相隔一段小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由活動，當(dāng)直流電流按圖方向通與兩條導(dǎo)線時，導(dǎo)線CD將（從紙外向紙內(nèi)看）（）A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ABB．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ABC．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABD．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB參考答案：B【考點(diǎn)】安培力．【分析】電流CD處于電流AB產(chǎn)生的磁場中，在CD左右兩邊各取一小電流元，根據(jù)左手定則判斷其安培力的方向，從而判斷其運(yùn)動．當(dāng)CD導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°后，看兩電流是同向電流還是異向電流，同向電流相互吸引，異向電流相互排斥．【解答】解：電流AB產(chǎn)生的磁場在其右側(cè)方向垂直紙面向里，在其左側(cè)垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，CD的右邊部分所受的安培力方向向上，左邊部分所受安培力方向向左，則CD導(dǎo)線逆時針方向轉(zhuǎn)動．假設(shè)CD導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°此時，兩電流為同向電流，相互吸引．所以導(dǎo)線CD逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB．故B正確，A、C、D錯誤．故選：B．3.（單選）關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，下列說法中正確的是（）A．用X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng)現(xiàn)象B．門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象參考答案：解：A、用X光機(jī)透視人體是利用X光的穿透性，A錯誤；B、門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的折射現(xiàn)象，B錯誤；C、光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，C錯誤；D、光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象．D正確．故選：D．4.（單選）右圖表示一交變電流隨時間而變化的圖象，此交流電流的有效值是A、A

B、4.5A

C、5A

D、A參考答案：D5.如圖所示，下列說法正確的是（）A．振動圖象的頻率是4HzB．2s末速度為負(fù)方向，加速度最大C．3s末，質(zhì)點(diǎn)速度為零，加速度為正的最大值D．5s末速度為最大值，而加速度為零參考答案：C【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的振動圖象；簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率．【分析】振子完成一次全振動的時間為一個周期，根據(jù)頻率與周期的關(guān)系求出頻率，加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，當(dāng)位移為負(fù)向最大時，加速度為正向最大．振子通過平衡位置時速度最大．【解答】解：A、由圖知該振子的周期是T=4s，頻率為：f==0.25Hz，故A錯誤；B、由圖可知：2s末振子處于平衡位置且向負(fù)方向運(yùn)動，此時速度最大，加速度為零，故B錯誤；C、由圖可知：3s末振子處于負(fù)的最大位移處，此時速度為零，加速度最大，且方向?yàn)檎?，故C正確；D、由圖可知：5s末振子處于正的最大位移處，此時速度為零，加速度最大，故D錯誤；故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為φA=15V，φB=3V，φC=﹣3V由此可得D點(diǎn)電勢φD=

v．參考答案：9【考點(diǎn)】電勢；電場強(qiáng)度．【分析】連接AC，在AC上找出與B點(diǎn)等電勢點(diǎn)，作出等勢線，再過D作出等勢線，在AC線上找出與D等勢點(diǎn)，再確定D點(diǎn)的電勢．【解答】解：連接AC，將AC三等分，標(biāo)上三等分點(diǎn)E、F，則根據(jù)勻強(qiáng)電場中沿電場線方向相等距離，電勢差相等可知，E點(diǎn)的電勢為3V，F(xiàn)點(diǎn)的電勢為9V．連接BE，則BE為一條等勢線，根據(jù)幾何知識可知，DF∥BE，則DF也是一條等勢線，所以D點(diǎn)電勢φD=9V．故答案為：9．7.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應(yīng)電動勢E＝

V，線圈中的電流強(qiáng)度I＝

A。參考答案：8.如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的光滑圓環(huán)靜止在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為m的小滑塊從與O等高處開始無初速下滑，當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時，圓環(huán)產(chǎn)生的位移大小為_______.參考答案：9.長為L的金屬棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為Q的正電荷放在距棒左端R處，將一帶電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷放在距棒右端R處，如圖所示，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為______，方向______（填向左或右）。參考答案：向左10.蓄電池的電動勢是2V，說明電池內(nèi)非靜電力每移動1C的電荷做功，其電勢能（填“增加”或“減小”），是能轉(zhuǎn)化為能的過程．參考答案：2J，增加，化學(xué)，電能考點(diǎn)：電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：恒定電流專題．分析：電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，根據(jù)電源的電動勢定義式E=分析電動勢的意義．式中W是非靜電力做功，q是非靜電力所移動的自由電荷的電荷量．解答：解：蓄電池的電動勢是2V，根據(jù)電源的電動勢定義式E=分析可知，電池內(nèi)非靜電力每移動1C的電荷做功W=qE=1×2J=2J．蓄電池內(nèi)非靜電力對自由電荷做功，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為自由電荷的電勢能，即增加的電勢能是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化的．故答案為：2J，增加，化學(xué)，電能點(diǎn)評：本題考查對電動勢物理意義的理解．對電動勢定義式E理解準(zhǔn)確到位，就能正解作答．11.（5分）如圖所示，兩帶電平行長金屬板相距4r，對稱x軸水平放置，板間中心處有一只金屬絲網(wǎng)制成的直徑為2r的空心圓筒，筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子由靜止從正極板飛出，沿y軸負(fù)方向進(jìn)入圓筒，在磁場中飛行后，又沿水平方向飛出圓筒，最終抵達(dá)負(fù)極板，則粒子在金屬筒內(nèi)運(yùn)動的時間為＿＿＿＿＿＿＿，兩極間電壓為＿＿＿＿＿＿＿。（不計帶電粒子的重力）參考答案：12.光電效應(yīng)是光具有粒子性的有力證據(jù)．如圖所示，是測定最大初動能和陰極材料的逸出功的實(shí)驗(yàn)裝置．當(dāng)開關(guān)S斷開時，用光子能量為3.11eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于1.21V時，電流表讀數(shù)不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于1.21V時，電流表讀數(shù)為零．從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此時光電子的最大初動能為____eV，該該陰極材料的逸出功為_________eV．參考答案：

(1).1.21

(2).1.90【詳解】由題意可知，遏止電壓Uc=1.21V，則光電子的最大初動能Ekm=eUc=1.21eV。根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm=hv-W0，解得逸出功W0=hv-Ekm=3.11-1.21eV=1.90eV。13.在國際單位制中，電場強(qiáng)度的單位是＿＿＿＿；磁感強(qiáng)度的單位是＿＿＿＿＿。參考答案：N/C（牛每庫、牛/庫）、T（特、特斯拉）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場會使刀叉磁化．15.如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大??；(2)細(xì)繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大?。?/p>

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件、庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義列式求解．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝矩形線圈，邊長分別10cm和20cm，內(nèi)電阻r=5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中繞OO’以軸ω=rad/s角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈和外電阻為R=20Ω相連接，求:(1)S斷開時，電壓表示數(shù)；(2)開關(guān)S合上時，電壓表和電流表示數(shù)。參考答案：17.．如圖所示，ABCD為一個正方形，勻強(qiáng)電場與這個正方形所在平面平行，把一個電量為的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功；把一個電量為的正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場力做功，設(shè)A點(diǎn)電勢為零，求：(1)B、C兩點(diǎn)的電勢；(2)把電量為q2的正電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力做的功。參考答案：.(1)

(2)

18.如圖所示，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門K.兩氣缸的容積均為V0氣缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略).開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強(qiáng)分別為和;左活塞在氣缸正中間，其上方為真空;右活塞上方氣體體積為.現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達(dá)到平衡.已知外界溫度為，不計活塞與氣缸壁間的摩擦.求:(1)恒溫?zé)嵩吹臏囟萒;(2)重新達(dá)到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積.參考答案：(1)與恒溫?zé)嵩唇佑|后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方對氣體經(jīng)歷等壓過程，由蓋·呂薩克定律得