湖北省咸寧市車埠鎮(zhèn)高級中學2022年高二物理期末試題含解析

湖北省咸寧市車埠鎮(zhèn)高級中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.關于電磁波譜中的各種電磁波，下列說法正確的是A．電磁波中最易出現(xiàn)干涉和衍射的是無線電波B．電磁波中最易顯示出粒子性的是射線C．各種色光在真空中頻率不同，同一色光在各種介質(zhì)中折射率相同D．各種色光在同一介質(zhì)中波長不同，同一色光在真空中的波長比在任何介質(zhì)中的波長都長參考答案：ABD2.在以下幾幅圖中，洛倫茲力的方向判斷不正確的是

參考答案：C3.做勻速圓周運動的物體，下列物理量變化的是（）A．線速度 B．速率 C．頻率 D．周期參考答案：A【考點】勻速圓周運動．【分析】對于物理量的理解要明確是如何定義的，決定因素有哪些，是標量還是矢量，如本題中明確描述勻速圓周運動的各個物理量特點．【解答】解：在描述勻速圓周運動的物理量中，線速度是矢量，雖然其大小不變但是方向在變，因此是變化的，周期、頻率、速率是標量，是不變化的，故A正確，BCD錯誤．故選：A4.下列情況中的速度，屬于平均速度的是

(

)A．百米賽跑的運動員沖過終點線時的速度為9.5m/sB．由于堵車，汽車在通過隧道過程中的速度僅為1.2m/sC．返回地球的太空艙落到太平洋水面的速度為8m/sD．子彈射到墻上的速度為800m/s參考答案：B5.（多選）如圖所示電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個理想電感線圈，當S閉合與斷開時，A、B的亮度情況是（

）A.S閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅B.S閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D.S閉合足夠長時間后，B立即熄滅發(fā)光，而A逐漸熄滅參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，光滑的平行導軌PQ、MN水平放置，導軌的左右兩端分別接定值電阻，R1=3Ω，R2＝6Ω。金屬棒的電阻為0.5Ω，金屬棒ab與PQ、MN垂直，并接觸良好。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中。已知平行導軌間距L=0.5m，現(xiàn)對ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右勻速運動，則金屬棒ab兩端的電壓為__________V，R1消耗的功率為___________W。參考答案：7.用200N的拉力將地面上一個質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g=10m/s2，空氣阻力忽略不計）。拉力對物體所做的功是_________J；物體被提高后具有的重力勢能是_________J（以地面為零勢能參考面）；物體被提高后具有的動能是_________J。參考答案：8.如圖所示虛線框內(nèi)為歐姆表的示意圖，當此時兩表筆短接時，表頭上的電流為滿偏，大小為5mA，而干電池的電壓為1.5V，那么該歐姆表的總內(nèi)阻為________Ω。若用該歐姆表測電阻時，指針偏在滿刻度的一半處，則待測電阻的阻值為________Ω。參考答案：300,3009.英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，我們把這種這種電場叫做

。如果在此空間存在導體，導體中就會產(chǎn)生感應電動勢，這種電動勢的非靜電力是

的作用力。參考答案：感生電場

，

感生電場對導體中自由電荷

10.如圖所示，一端固定在地面上的豎直輕質(zhì)彈簧，當它處于自然長度時其上端位于A點。已知質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）靜止在此彈簧上端時，彈簧上端位于B點。現(xiàn)將此小球從距水平地面H高處由靜止釋放，小球落到輕彈簧上將彈簧壓縮，當小球速度第一次達到零時，彈簧上端位于C點，已知C點距水平地面的高度為h。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計，則當小球從高處落下，與彈簧接觸向下運動由A點至B點的過程中，小球的速度在

（選填“增大”或“減小”）；當彈簧上端被壓至C點時，彈簧的彈性勢能大小為

。參考答案：增大，

mg（H-h）11.（4分）如圖所示，有兩個同樣的球，其中a球放在不導熱的水平面上，b球用細線懸掛起來，測得它們初始的溫度與環(huán)境溫度相同?，F(xiàn)通過熱傳遞使a、b兩球升高相同的溫度，兩球升高溫度后的大小如圖中的虛線所示，則此過程中a、b兩球____________（填：“吸收”或“放出”）熱量，且____________（填：“a”或“b”）球傳遞的熱量較多。參考答案：吸收；a12.1992年7月，航天飛機“亞特蘭蒂斯”號進行了一項衛(wèi)星懸繩發(fā)電實驗。航天飛機在赤道上空約300km處飛行，速度約為6.5×103m/s，方向由西向東，地磁場在該處的磁感應強度B=4×10-5T，地球半徑為6400km，從航天飛機上釋放了一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星所攜帶的一根長L=20km的金屬懸繩能產(chǎn)生的感應電動勢約為

V。參考答案：13.某物體的摩爾質(zhì)量是M，密度為ρ，則該液體1mol的體積是______；已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，則1個分子的體積為_______。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在如圖所示的坐標系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9J。圖線AC的反向延長線通過坐標原點O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零。求：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對外界做的功W1和其內(nèi)能的增量ΔU1。(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量ΔU2及其從外界吸收的熱量Q2。參考答案：解：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，氣體發(fā)生等容變化該氣體對外界做的功W1＝0根據(jù)熱力學第一定律有ΔU1＝W1＋Q1內(nèi)能的增量ΔU1＝Q1＝9J。(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，體積減小，溫度升高該氣體內(nèi)能的增量ΔU2＝ΔU1＝9J根據(jù)熱力學第一定律有ΔU2＝W2＋Q2從外界吸收的熱量Q2＝ΔU2－W2＝3J。17.一定量的氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量，內(nèi)能增加了4.2×105J,是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做了多少J的功？參考答案：由?U=W+Q……………3分得4.2x105=W+2.6x105所以W=1.6×105J……………2分故外界對氣體做功1.6×105J…18.（18分）有人設計了下述裝置用以測量線圈的自感系數(shù)。在圖中，E為電壓可調(diào)的直流電源。K為開關，為待測線圈的自感系數(shù)，為線圈的直流電阻，D為理想二極管，為用電阻絲做成的電阻器的電阻，A為電流表。將圖中、之間的電阻線裝進圖所示的試管1內(nèi)，圖中其它裝置見圖下說明．其中注射器筒5和試管1組成的密閉容器內(nèi)裝有某種氣體（可視為理想氣體），通過活塞6的上下移動可調(diào)節(jié)毛細管8中有色液注的初始位置，調(diào)節(jié)后將閥門10關閉，使兩邊氣體隔開．毛細管8的內(nèi)直徑為．

已知在壓強不變的條件下，試管中的氣體溫度升高1K時，需要吸收的熱量為，大氣壓強為。設試管、三通管、注射器和毛細管皆為絕熱的，電阻絲的熱容不計．當接通電鍵K后，線圈中將產(chǎn)生磁場，已知線圈中儲存的磁場能量，為通過線圈的電流，其值可通過電流表A測量，現(xiàn)利用此裝置及合理的步驟測量的自感系數(shù)．

1．簡要寫出此實驗的步驟；

2．用題中所給出的各已知量（、、、、等）及直接測得的量導出的表達式。參考答案：解析：

1.（1）調(diào)整活塞6使毛細管8中有色液柱處于適當位置，將閥門10關閉使兩邊氣體隔絕，記下有色液柱的位置；（2）合上開關，測得電流；（3）打開開關；（4）測出有色液體右移的最遠距離；（5）改變電源電壓，重復測量多次，記下多次的和值。2.合上開關后，線捆貯有磁場能量，因二極管的存在，中無電流。打開開關后，由于中有感應電動勢，在線圈、電阻器和二極管組成的回路中有電流通過，最后變?yōu)榱?。在此過程中原來線圈中儲存的磁場能量將轉(zhuǎn)化為和上放出的熱量，其中上放出的熱量為

（1）此熱量使試管中的氣體加熱、升溫。因為是等壓過程，所以氣體吸熱為