2022年湖北省武漢市珞珈山中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖北省武漢市珞珈山中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示,LA和LB是兩個相同的小燈泡,L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其電阻值與R相同.由于存在自感現(xiàn)象,在電鍵S閉合和斷開時,燈LA和LB先后亮暗的順序是（

）A．接通時,LA先達(dá)最亮,斷開時,LA后暗B．接通時,LB先達(dá)最亮,斷開時,LB后暗C．接通時,LA先達(dá)最亮,斷開時,LA先暗D．接通時,LB先達(dá)最亮,斷開時,LB先暗參考答案：A2.（單選）在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如右圖所示，則A．線框產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100HzB．在t=0.005s時線框平面與中性面重合C．在t＝0.01s時線框的磁通量的變化率為零D．線框產(chǎn)生的交變電動勢的有效值為311V參考答案：B3.圖是一交變電流隨時間變化的圖象，此交變電流的有效值是(

)．A．7.07AB．5AC．7AD．6A參考答案：D4.某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷

A．在A和C時刻線圈處于中性面位置B．在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零C．從O時刻到D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2πD．若從O時刻到B時刻歷時0.02s，則交變電流的頻率為50Hz參考答案：C5.（單選）神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由髓質(zhì)累積而成，經(jīng)實驗測得髓質(zhì)的電阻率為ρ=8×106Ω·m。某生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看作高20cm、半徑為4cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U=100V時，該神經(jīng)發(fā)生反應(yīng)，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺的最小電流為()A．0.31μA

B．0.62μA

C．0.15μA

D．0.43μA參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.磁場具有方向性,規(guī)定在磁場中任一點,小磁針

的受力方向為該點的磁場方向.參考答案：7.我們通過實驗可以探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，在下圖的實驗中，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)接到電源上，線圈B的兩端連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B里面．通過實驗，判斷線圈B中是否有電流產(chǎn)生．（1）開關(guān)閉合的瞬間

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）（2）開關(guān)總是閉合的，緩慢滑動變阻器時，

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）（3）斷開開關(guān)后，迅速移動滑動變阻器的滑片，

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）（4）歸納以上實驗的結(jié)果，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是

．參考答案：（1）有；（2）有；（3）有；（4）穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．【考點】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題．【解答】解：（1）開關(guān)閉合的瞬間，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；（2）開關(guān)總是閉合的，緩慢滑動變阻器時，穿過線圈的磁通量也會發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；（3）斷開開關(guān)后，迅速移動滑動變阻器的滑片，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；由以上實驗可知：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．故答案為：（1）有；（2）有；（3）有；（4）穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．8.1一束光從某介質(zhì)射向真空，當(dāng)入射角為θ時，折射光恰好消失，已知光在真空中的速度為C，則此光在該介質(zhì)中的傳播速度為_______；參考答案：Csinθ

9.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_____．參考答案：10.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風(fēng)速2.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風(fēng)速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V

當(dāng)風(fēng)速為6m／s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20％充至90％所需時間為

h；如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W／m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要

m2。

參考答案：11.一臺起重機(jī)將質(zhì)量為kg的貨物在2s的時間內(nèi)勻速提升5m，不計額外功，起重機(jī)在這2s內(nèi)做的功為__________J，起重機(jī)在這2s內(nèi)的平均輸出功率為__________W。貨物克服重力做功

J。（g取）參考答案：5×105

；2.5×105；5×10512.如圖，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為103V/m，a、b兩點間的距離為0.1m，ab連線與電場方向的夾角為60o，則a、b兩點間的電勢差為

V，若將電量為+的點電荷從a點移到b點，電場力做功為

J．參考答案：50，13.將一帶電量為2×10－８Ｃ的檢驗電荷放入點電荷Ｑ的電場中的ｐ點時，受到的電場力為2×10－２Ｎ，則ｐ點的電場強(qiáng)度為N/C，如果移走檢驗電荷，則ｐ點的電場強(qiáng)度為N/C。參考答案：1×106；1×106三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃?xì)怏w請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強(qiáng)電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動簡化為勻速圓周運(yùn)動，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，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400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動的規(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。請你對上述現(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)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：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，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩個質(zhì)量相等的彈性小球A和B分別掛在L1=0.81m，L2=0.36m的細(xì)線上，兩球重心等高且互相接觸，現(xiàn)將A球拉離平衡位置與豎直方向夾角小于5°后由靜止開始釋放，已知當(dāng)A與B相碰時發(fā)生速度交換，即碰后A球速度為零，B球速度等于A球碰前的速度；當(dāng)B與A相碰時遵循相同的規(guī)律，且碰撞時間極短忽略不計。求從釋放小球A開始到兩球發(fā)生第3次碰撞的時間t。（已知π2≈g）參考答案：17.有一個邊長為，匝數(shù)為匝的正方形閉合線圈處在磁場中，在秒時間內(nèi)穿過閉合線圈的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖的B-t圖所示的規(guī)律變化。求：(1)閉合線圈中的感應(yīng)電動勢多大？(2)如果閉合線圈的總電阻是，把一個電阻為的電熱器連接在它的兩端，在秒時間內(nèi)通過電熱器的電荷量多大？參考答案：解析：（1）由題知：線圈面積，

（2）

18.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m，電荷量為﹣q的粒子A從坐標(biāo)為（0，L）的點沿x軸正方向以初速度0射出，粒子重力忽略不計，現(xiàn)要求該粒子能通過點P（a，﹣b），可通過在粒子運(yùn)動的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)摹皥觥眮韺崿F(xiàn)．（1）若只在整個I、Ⅳ象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，使粒子在電場中做軌跡為拋物線的運(yùn)動，并能到達(dá)P點，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??；（2）若只在整個第I象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，粒子先在第I象限內(nèi)做軌跡為拋物線的運(yùn)動，進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，也能使粒子運(yùn)動到達(dá)P點．求電場強(qiáng)度E的大?。唬?）若只在y軸上某點固定一帶正電的點電荷，使粒子在點電荷產(chǎn)生的電場中作勻速圓周運(yùn)動，并能到達(dá)P點，設(shè)靜電力常量為k．求點電荷的電量Q的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中只受電場力且與初速度垂直，故粒子做類平拋運(yùn)動，如圖（1），設(shè)經(jīng)t1運(yùn)動到P點，場強(qiáng)為E1，由平拋運(yùn)動得：a=υ0t…①L+b=t2…②聯(lián)立①②解得：（2）帶電粒子先在第I象限內(nèi)做平拋運(yùn)動，進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，如圖（2），設(shè)粒子在第Ⅰ象限運(yùn)動的時間為t2，場強(qiáng)為E2，經(jīng)過x軸的位置到坐標(biāo)原點的距離為d，速度方向與x軸正方向的夾角為θ，則有：d=υ0t2…③L=…④由幾何關(guān)系得：…⑤聯(lián)立③④⑤解得：E2=（3）設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R，軌跡如圖（3）．則有幾何關(guān)系得：R2=a2+[（L+b）﹣R]2…⑥由圓周運(yùn)動的動力學(xué)方程得：…⑦聯(lián)立⑥⑦解得電量為：答：（1）若只在整個I、Ⅳ象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，使粒子在電場中做軌跡為拋物線的運(yùn)動，并能到達(dá)P點，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?。海唬?）若只在整個第I象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，粒子先在第I象限內(nèi)做軌跡為拋物線的運(yùn)動，進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，也能使粒子運(yùn)動到達(dá)P點．求電場強(qiáng)度E的大小E2=；（3）若只在y