河南省安陽市開發(fā)區(qū)中學(xué)2022年度高二物理下學(xué)期期末試題含解析

河南省安陽市開發(fā)區(qū)中學(xué)2022年度高二物理下學(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，寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20m/s通過磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下面圖乙中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是哪個(gè)？(

)參考答案：C2.邏輯電路的信號(hào)有兩種狀態(tài)：一是高電位狀態(tài),用“1”表示；一是低電位狀態(tài)，用“0”表示,關(guān)于這里的“1”和“0”,下列說法中正確的是（

）A．“1”表示電壓為1V，“0”表示電壓為0VB．“1”表示電壓為大于或等于1V，“0”表示電壓一定為0VC．“1”和“0”是邏輯關(guān)系的兩種可能的取值，不表示具參考答案：C3.（單選）某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因．你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（

）A．電源的內(nèi)阻較大

B．小燈泡電阻偏大C．線圈電阻偏大

D．線圈的自感系數(shù)較大參考答案：C4.如圖所示，通電硬直導(dǎo)線ab平行條形磁鐵放置，導(dǎo)線可以在空中自由運(yùn)動(dòng)，其中的電流方向由a到b，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況為A．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，且遠(yuǎn)離磁鐵B．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，且靠近磁鐵C．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且遠(yuǎn)離磁鐵D．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且靠近磁鐵ks5u參考答案：D5.對(duì)于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說法正確的是A．常溫下，若將電阻絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，電阻變?yōu)镽/4C．加在電阻絲上的電壓從0逐漸加大到U，則在任意狀態(tài)下的U/I的值不變D．若把溫度降到絕對(duì)零度附近，電阻絲的電阻突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）圖2為圖1所示波的振源的振動(dòng)圖像，根據(jù)圖示信息回答下列問題：

該波的波長為

，周期為

，波速為 .

參考答案：0.4m（2分），0.02s（2分），20m/s（2分）7.13熱力學(xué)溫度T和攝氏溫度t之間的關(guān)系是

。參考答案：8.1一個(gè)未知電阻，無法估計(jì)其電阻值，某同學(xué)用伏安法測(cè)量此電阻，用圖a、b兩種電路各測(cè)一次，用圖a測(cè)得的數(shù)據(jù)是3.0V，3.0mA，用圖b測(cè)得的數(shù)據(jù)是2.9V，4.0mA，由此可知，用圖

測(cè)得Rx的誤差較小，測(cè)量值Rx=

。測(cè)量值比真實(shí)值偏

(填“大”、“小”)參考答案：9.如圖11所示，虛線框內(nèi)空間中同時(shí)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E=6×104伏/米，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線未在圖中畫出．一帶正電的粒子按圖示方向垂直進(jìn)入虛線框空間中，速度v=2×105米/秒．如要求帶電粒子在虛線框空間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)中磁感線的方向是

，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

特。(粒子所受重力忽略不計(jì))參考答案：垂直低面向外，0．3特10.如圖所示，為一球形空腔導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ea

Ec

Eb（填＞或＜）三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系．φa

φb

φc

（填＞或＜）參考答案：Ea

＞

Ec

＞

Eb

；φa

＞

φb

＞

φc

11.（8分）一帶電量為1.0×10－8C、質(zhì)量為2.5×10－3kg的物體在光滑絕緣水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與x軸平行．若從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，已知該物體的位移x與時(shí)間t的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m為單位，t以s為單位．則t=5.0s末物體的速率是_____m/s，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為

V/m。

參考答案：0.04，10412.將一個(gè)10－6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功2×10－6J，從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做功7×10－6J，若已知B點(diǎn)比C點(diǎn)電勢(shì)高3V，則＝____V。參考答案：2V13.如圖所示，將一個(gè)電流表G和另一個(gè)電阻連接可以改裝成伏特表或安培表，則甲圖對(duì)應(yīng)的是

表，要使它的量程加大，應(yīng)使R1

（填“增大”或“減小”）；乙圖是

表，要使它的量程加大，應(yīng)使R2

（填“增大”或“減小”）。參考答案：電流表

減小

電壓表

增大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)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(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)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(shí)往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．15.（6分）圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。（1）請(qǐng)比較P、Q兩點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場(chǎng)力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場(chǎng)力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場(chǎng)線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反)

(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）在真空中，原來靜止的原子核在進(jìn)行衰變時(shí)，放出粒子的動(dòng)能為E0。假設(shè)衰變后產(chǎn)生的新核用字母Y表示，衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能形式釋放出來，真空中的光速為c，原子核的質(zhì)量之比等于質(zhì)量數(shù)之比。（1）寫出衰變的核反應(yīng)方程；（2）求衰變過程中總的質(zhì)量虧損。參考答案：解析：（1）衰變的核反應(yīng)方程為：

（3分）（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律，反沖核Y的動(dòng)量與α粒子的動(dòng)量大小相等（1分）根據(jù)公式

（1分）反沖核Y的動(dòng)能為

（1分）衰變時(shí)釋放出的總能量為

（2分）

（2分）質(zhì)量虧損是

（2分）17.如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個(gè)物塊，其質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時(shí)釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求：（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大小．（2）當(dāng)彈簧第二次被壓縮時(shí)，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能．參考答案：(1)υA＝6m/s，υB=12m/s(2)50J解析（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)，A和B物塊速度的大小分別為υA、υB．由動(dòng)量守恒定律有：0=mAυA-mBυB此過程機(jī)械能守恒有：Ep=mAυ+mBυ代入Ep＝108J，解得：υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）C與B碰撞時(shí)，設(shè)碰后B、C粘連時(shí)速度為υ′，據(jù)C、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒有：mBυB-mCυC=（mB+mC）υ′，代入數(shù)據(jù)得υ′=4m/s，υ′的方向向左．此后A和B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，當(dāng)彈簧第二次壓縮最短時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能最大，設(shè)為Ep′，且此時(shí)A與B、C三者有相同的速度，設(shè)為υ，則有：動(dòng)量守恒：mAυA-（mB+mC）υ′=（mA+mB+mC）υ，代入數(shù)據(jù)得υ=1m/s，υ的方向向右．機(jī)械能守恒：mAυ+（mB+mC）υ′2=Ep′+（mA+mB+mC）υ2，代入數(shù)據(jù)得E′p＝50J．18.如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上．初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行．（1）求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．參考答案：解：（1）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=BLv0通過R的電流大小根據(jù)右手定則判斷得知：電流方向?yàn)閎→a

（2）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=BLv感應(yīng)電流棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上，如圖所示．根據(jù)牛頓第二定律有|mgsinθ﹣F|=ma解得a=|gsinθ﹣|（3）導(dǎo)體棒最終靜止，有mgsinθ=kx彈簧的壓縮量設(shè)整個(gè)過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，根據(jù)能量守恒定律有

解得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱答：（1）初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小為，方向?yàn)閎→a；（2）此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a為|gsinθ﹣|；（3）導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為[+﹣EP]．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律；右手定則；電磁感應(yīng)中的能