山西省陽(yáng)泉市中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省陽(yáng)泉市中學(xué)2022年高二物理上學(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.（多選）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L)．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說(shuō)法中正確的是

()

D．電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0，－2L)參考答案：BC2.（多選題）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是（）A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C．銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定參考答案：ABC解：A、分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能，它等于使其完全分解成自由核子所需的最小能．故A正確；B、一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，該過(guò)程中要釋放能量，所以衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能．故B正確；C、銫原子核（Cs）與鉛原子核（Pb）都是穩(wěn)定的原子核，結(jié)合平均結(jié)合能隨原子序數(shù)的變化圖線的特點(diǎn)可知，銫原子核的平均結(jié)合能略大于鉛原子核的平均結(jié)合能，而鉛208的原子核比銫133的原子核的核子數(shù)目多接近一半，所以銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能．故C正確；D、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤；故選：ABC3.（單選）下列說(shuō)法中正確的是A．根據(jù)可知，磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力成正比B．根據(jù)可知，在磁場(chǎng)中某處放置的電流越大，則受到的安培力一定越大C．根據(jù)可知，閉合回路的面積越大，穿過(guò)該線圈的磁通量一定越大D．根據(jù)可知，線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大參考答案：D4.如圖所示，半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B，A帶有電荷量是B的3倍（可視為點(diǎn)電荷），相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開(kāi)，這時(shí)A、B兩球之間的相互作用力為（

）A．吸引力，F(xiàn)/8

B．吸引力，F(xiàn)/4C．排斥力，3F/8

D．排斥力，3F/4參考答案：C5.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，第3s內(nèi)的位移是20m，第9s內(nèi)的位移是50m，其加速度是A．6m/s2

B．5m/s2

C．4m/s2

D．3m/s2參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（3分）汽車以額定功率在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，速度為3m/s時(shí)的加速度是速度為6m/s時(shí)的3倍（設(shè)汽車受到的阻力恒定），則汽車的最大速度為_(kāi)_________參考答案：12m/s7.電磁波在真空中的傳播速度大小為_(kāi)_________ｍ/ｓ；某家庭用微波爐中使用的微波頻率為2450MHz．它的波長(zhǎng)為_(kāi)____________m。參考答案：3×108

；0.1228.有電子()，原子()，氘核()，氚()，以同樣的速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道半徑最大的粒子是_________，周期最大的粒子是_________。參考答案：氚，氚9.如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為vo=（用L、g表示），其值是（取g=9.8m/s2）參考答案：10.

在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，固定一個(gè)電量為Q的點(diǎn)電荷。以Q為圓心畫(huà)一個(gè)圓，A、B為過(guò)圓心并平行于電場(chǎng)線的兩個(gè)端點(diǎn)。C、D為過(guò)圓心并垂直電場(chǎng)線的直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，如圖所示。已知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

；C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

。參考答案：2E（2分），11.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，可以用下面的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)情境，按要求回答下列問(wèn)題：⑴請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路；⑵將螺線管A插入B中，若在閉合電鍵的瞬時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)斷開(kāi)電鍵時(shí)電流表指針

偏轉(zhuǎn)（填“向左”、“向右”或“不”）；⑶電鍵保持閉合，滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)時(shí)，線圈B中

感應(yīng)電流（填“有”或“沒(méi)有”）；⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：

參考答案：⑴電路如圖⑵向右⑶沒(méi)有

⑷只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流12.現(xiàn)用直流電源給蓄電池充電，如圖所示，若蓄電池內(nèi)阻r，電壓表讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)為I。則蓄電池的發(fā)熱功率為_(kāi)________，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為_(kāi)________。參考答案：I2r，UI－I2r發(fā)熱功率為I2r，總功率UI，則電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r13.宇宙飛船沿一直線飛行，相對(duì)地球地面的速度為v=0.5c（c為光速）時(shí)，地面上觀察者測(cè)得飛船長(zhǎng)為L(zhǎng)，飛船的固有長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，則L＜L0．（選填“＞”、“＜”或“=”）．參考答案：解：飛船以0.5c的速率飛行時(shí)，根據(jù)尺縮效應(yīng)可知飛船長(zhǎng)度變小，小于L．故答案為：＜；三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)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(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．15.（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)的自行車車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)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角，導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場(chǎng)時(shí)b正好進(jìn)入磁場(chǎng)。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計(jì)），求：（1）在b穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量之比；（2）在a、b兩導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中，裝置上產(chǎn)生的熱量；（3）M、N兩點(diǎn)之間的距離。參考答案：（3）設(shè)a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v1，此時(shí)電路中的總電阻R總1=（6+）Ω=7.5Ω

（1分）b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v2，此時(shí)電路中的總電阻R總2=（3+）Ω=5Ω

（1分）由m1gsinα=和m2gsinα=，

（2分）可得==

（1分）

又由v2=v1+a，

得v2=v1+8×

(1分)由上述兩式可得v12=12（m/s）2，v22=v12M、N兩點(diǎn)之間的距離Δs=–=m。

（2分）17.面積為0.02m2的矩形線框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為100rad/s，轉(zhuǎn)軸與B垂直，如圖，線框的電阻為2，求：

（1）線框轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大？最大值是多少（直接寫(xiě)出答案）？

（2）線框從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？參考答案：18.光滑的金屬導(dǎo)軌相互平行，它們?cè)谄矫媾c水平面夾角為45°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)導(dǎo)軌，此時(shí)導(dǎo)軌上放一重0.1N電阻Rab=0.2Ω的金屬棒，導(dǎo)軌間距L=0.4m,，導(dǎo)軌中所接電源的電動(dòng)勢(shì)為6V