山西省太原市師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析

山西省太原市師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一定質(zhì)量的理想氣體被等溫壓縮時(shí)，壓強(qiáng)增大，從微觀上分析是因?yàn)椋篈．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖量加大B．器壁單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)受到分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子數(shù)目增大D．氣體分子速度加大參考答案：B2.右圖所示的是伏安法測(cè)電阻的部分電路，開(kāi)關(guān)先后接通a和b時(shí)，觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化，那么A.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測(cè)量R的值時(shí)，S應(yīng)接a。B.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測(cè)量R的值時(shí)，S應(yīng)接b。C.若電流表示數(shù)有顯著變化，測(cè)量R的值時(shí)，S應(yīng)接a。D.若電流表示數(shù)有顯著變化，測(cè)量R的值時(shí)，S應(yīng)接b。

參考答案：AD3.兩電阻R1和R2的電流I電壓U的關(guān)系圖線如圖所示,可知兩電阻的大小之比R1∶R2等于（

）

A．1∶3

B．3∶1

C．1∶

D．1∶4參考答案：A4.（單選）如圖所示，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的單匝矩線圈abcd，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R．t=0時(shí)刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)．則正確的是（）A．時(shí)刻t線圈中電流的瞬時(shí)值i=B．線圈中電流的有效值C．線圈中電流的有效值D．線圈消耗的電功率參考答案：解；A、時(shí)刻t線圈中電流的瞬時(shí)值i=，A錯(cuò)誤；B、C：線圈中電流的有效值I=，B錯(cuò)誤C正確；D、線圈消耗的電功率P=，D錯(cuò)誤；故選C5.對(duì)于連入不同電路的不同燈泡，亮度較大的燈泡一定是（

）A．通過(guò)的電流較大

B．兩端電壓較大

C．電阻較大

D．消耗電功率較大參考答案：D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，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方向射入磁場(chǎng)，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和d射出的電子的速率之比

；通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間之比為

．參考答案：2：1，1：2．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運(yùn)動(dòng)的速率與半徑的關(guān)系．根據(jù)幾何知識(shí)確定電子從c孔和b孔時(shí)半徑關(guān)系，求解速率之比．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解時(shí)間之比．【解答】解：①設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，速率為v，由牛頓第二定律得：evB=m，解得：v=，r與v成正比．由圖看出，從c孔和d孔射出的電子半徑之比rc：rd=2：1，則速率之比vc：vd=rc：rd=2：1．②電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：T=，所有電子的周期相等，從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為：tc=T，td=，所以從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比：tc：td=1：2；故答案為：2：1，1：2．7.（4分）放射性元素的原子核在發(fā)生α衰變或b衰變生成新原子核時(shí)，會(huì)同時(shí)伴隨著___________射線。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T(mén)1和T2，經(jīng)t＝T1T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA:mB＝_________。參考答案：γ，2T2：2T1

8.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)l＝0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T。現(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個(gè)水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V，ab中電流的方向______，若定值電阻R＝3.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝1.0Ω，＝______N參考答案：9.電量為2×10﹣6C的正點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中A點(diǎn)，受到作用力為4×10﹣4N，方向向右，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為200N/c，方向向右．若把另一電荷放在該點(diǎn)受到力為2×10﹣4N，方向向左，則這個(gè)電荷的電量大小為1×10﹣6CC，是負(fù)（填正或負(fù)）電荷．參考答案：解：A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E==N/C=200N/C，方向：向右．把另一電荷放在該點(diǎn)時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)不變．由F′=q′E得

q′==C=1×10﹣6C因電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則該電荷帶負(fù)電荷．故本題答案是：200；向右；1×10﹣6C；負(fù)10.根據(jù)下圖中的位移-時(shí)間（s-t）圖線填空。(1)物體在0s－4s內(nèi)速度是______m/s(2)物體在4s－8s內(nèi)速度是______m/s(3)物體在8s－10s內(nèi)作______運(yùn)動(dòng)；(4)物體在0s－12s內(nèi)的位移是______mC參考答案：11.在“測(cè)定金屬的的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是

mm。參考答案：0.740（0.739或0.741）12..在奧運(yùn)會(huì)10米跳臺(tái)跳水比賽中，一運(yùn)動(dòng)員跳離跳臺(tái)時(shí)的速度，則運(yùn)動(dòng)員落到水面時(shí)的速度大小為

m／s。（忽略空氣阻力的影響，）參考答案：13.一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為:V，則此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為_(kāi)______V，產(chǎn)生的交流電的頻率為_(kāi)_____Hz．

參考答案：220V

50HZ

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國(guó)生產(chǎn)的自行車(chē)車(chē)架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.（6分）（1）開(kāi)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(wàn)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(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)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(jiàn)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(shuō)出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.1935年在蘇聯(lián)的一條直鐵軌上，有一列火車(chē)因蒸汽不足而停駛，駕駛員把貨車(chē)廂甲(如圖所示)留在現(xiàn)場(chǎng)，只拖著幾節(jié)車(chē)廂向前方不遠(yuǎn)的車(chē)站開(kāi)進(jìn)，但他忘了將貨車(chē)廂剎好，使車(chē)廂在斜坡上以4m/s的速度勻速后退，此時(shí)另一列火車(chē)乙正以16m/s的速度向該貨車(chē)廂駛來(lái)，駕駛技術(shù)相當(dāng)好的駕駛員波爾西列夫立即剎車(chē)，緊接著加速倒退，結(jié)果恰好接住了貨車(chē)廂甲，從而避免了相撞．設(shè)列車(chē)乙剎車(chē)過(guò)程和加速倒退過(guò)程均為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度大小均為2m/s2，求波爾西列夫發(fā)現(xiàn)貨車(chē)廂甲向自己駛來(lái)而立即開(kāi)始剎車(chē)時(shí)，兩車(chē)相距多遠(yuǎn)？

參考答案：解析：取向右為正方向t＝＝s＝10s，

x1＝v1t＝4×10m＝40m

x2＝v2t＋at2＝－16×10m＋×2×102m

＝－60m

（x＝x1＋|x2|＝40m＋60m＝100m

答案：100m17.一列簡(jiǎn)諧橫波，在t=0.4s時(shí)刻的波形圖象如圖乙所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示．（1）判斷該波的傳播方向（2）求該波的傳播速度．（3）求A質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻起經(jīng)0.6s，所在位置坐標(biāo)和0.6s內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程．參考答案：解：（1）由甲圖知：質(zhì)點(diǎn)A在t=0.4s時(shí)刻通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，在乙圖上，根據(jù)波形平移法，可知該波沿x軸正方向傳播．（2）由甲圖讀出周期T=0.8s，由乙圖知波長(zhǎng)λ=20m，則該波的波速v===25m/s．（3）時(shí)間t=0.6s=，則質(zhì)點(diǎn)A在0.6s內(nèi)通過(guò)的路程等于3倍振幅，為S=3A=3×2cm=6cm，此刻質(zhì)點(diǎn)A位于波峰，位置坐標(biāo)為（15m、2cm）．答：（1）該波的傳播方向沿x軸正方向．（2）該波的傳播速度為25m/s．（3）A質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻起經(jīng)0.6s，所在位置坐標(biāo)為（15m、2cm），0.6s內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是6cm．18.如圖所示，光滑水平地面上放有一長(zhǎng)木板B，其質(zhì)量為M，長(zhǎng)度L=3.0m，B的右端緊靠臺(tái)階，上表面與臺(tái)階平齊．B上放有一質(zhì)量為m的滑塊C．現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的滑塊A從h=1.0m高的斜面頂端由靜止滑下，然后沖上木板B，（轉(zhuǎn)角處速度大小不變，只改變方向；轉(zhuǎn)角的大小可忽略）但最終A恰好未能撞上C．設(shè)A與其接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，滑塊A的起始位置與木板B右端的水平距離s=0.8m，此過(guò)程中C與B恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)滑塊A、C的大?。阎狹=3m，取g=10m/s2．求：（1）滑塊A剛沖上木板B時(shí)的速度v0；（2）滑塊C原來(lái)離木板B右端的距離d．參考答案：解：（1）設(shè)斜面長(zhǎng)為s1，傾角為θ，滑塊A滑到斜面底端后沖上木板B前的水平部分長(zhǎng)為s2．對(duì)滑塊A由動(dòng)能定理得：由幾何關(guān)系可知s2+s1cosθ=s，所以v0=4m/s（2）當(dāng)最終A恰好未能撞上C時(shí)，三個(gè)物體速度相同，設(shè)為v，由動(dòng)量守恒定律得：

mv0=（m+m+M）v代人數(shù)據(jù)解得：v=0.8m/s設(shè)在此過(guò)程A相對(duì)于B滑行的距離為l，由能量守恒定律可得：整理得：l=2.5