山西省陽(yáng)泉市陽(yáng)原第三中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省陽(yáng)泉市陽(yáng)原第三中學(xué)2022年高二物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.參考答案：AC2.如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向外的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為N2，則以下說(shuō)法正確的是（

）A.彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，N1<N2

B.彈簧長(zhǎng)度將變短，N1>N2C.彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，N1>N2

D.彈簧長(zhǎng)度將變短，N1<N2參考答案：A先判斷電流所在位置的磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向，再根據(jù)牛頓第三定律得到磁體受力方向，最后對(duì)磁體受力分析，根據(jù)平衡條件判斷；開始時(shí)磁體受重力和支持力，二力平衡，故彈簧處于原長(zhǎng)，磁體對(duì)水平面的壓力等于磁體的重力；通電后，根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場(chǎng)方向如圖所示，由左手定則可判斷出通電導(dǎo)線所受安培力方向如圖所示：

由牛頓第三定律可知，條形磁鐵受到的電流對(duì)磁體的作用力斜向右下方，如圖所示，故磁體對(duì)地面的壓力增大，同時(shí)彈簧變長(zhǎng)，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先對(duì)電流分析，得到其受力方向，再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況。3.有一用電器的電功率為P,為使其消耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的二倍,則正確的做法是A.電壓不變,使電阻值減半

B.電阻不變,使電壓值減半C.電阻不變,使電流流變?yōu)樵瓉?lái)二倍

D.使電壓和電阻值均變?yōu)樵瓉?lái)一半?yún)⒖即鸢福篈4.如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是

(

)A．在一個(gè)周期內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次B．磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場(chǎng)的斥力作用C．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力始終是阻力D．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力參考答案：C5.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列哪些是正確的()A．磁感線從磁體的極出發(fā)到磁體的極終止B．自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁谕娐菥€管內(nèi)部，其極指向螺線管的極C．磁感線的方向就是磁場(chǎng)方向D．兩條磁感線的空隙處不存在磁場(chǎng)參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，他將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)等用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時(shí)，電流表的指針都沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其原因是___________________________________。參考答案：開關(guān)位置接錯(cuò)，應(yīng)接在蓄電池所組成的電路中7.某機(jī)床用的照明燈的電壓是24V。如果是由220V的電壓降壓得到，機(jī)床上變壓器的原線圈的匝數(shù)是1220，則變壓器的副線圈是

匝。參考答案：8.（4分）一束橙色光與界面成30°由空氣射入某介質(zhì)，折射角為30°，則此介質(zhì)對(duì)橙色光的折射率為___________，橙色光在此介質(zhì)中的傳播速度為_________m/s。參考答案：，9.如圖所示，一個(gè)用透明材料制成的截面為直角三角形的三棱鏡ABC．現(xiàn)在有一束單色光從空氣中以θ=45°的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為15°，然后光線射到AC面而剛好發(fā)生了全反射，則這種透明材料的折射率為________，全反射的臨界角為_________，角∠A=________.參考答案：10.如圖所示，一單匝線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)．在此過(guò)程中，線圈中的磁通量將

（選填“增大”或“減小”）．若上述過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為0.3s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.8V，則線圈中的磁通量變化了

Wb．參考答案：24.增大；0.24

11.假設(shè)地球帶的是負(fù)電，自轉(zhuǎn)一周時(shí)間為T秒，其中在赤道線上分布的電子數(shù)為1019個(gè)，那么由于地球自轉(zhuǎn)在赤道線上形成的等效環(huán)形電流方向?yàn)開_____________（填自東向西或自西向東），等效環(huán)形電流大小為_________A。參考答案：、自東向西，1.6/T。12.一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，它在100℃時(shí)的體積和9℃時(shí)的體積之比是

。它在0℃時(shí)的熱力學(xué)溫度是

K。參考答案：373:282，27313.一理想變壓器，當(dāng)原線圈接入400v交變電壓時(shí)，副線圈上“200v,40w”的燈泡恰好正常發(fā)光，則原、副線圈的匝數(shù)比為

；流過(guò)原線圈的電流為

A

參考答案：2:1

0.1

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場(chǎng)力對(duì)它做正功，重力做負(fù)功，從小顆粒由靜止釋放到最高點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律15.（6分）（1）開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.水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0．1m，板長(zhǎng)L=0．3m，在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于AB板的正中間，距金屬板右端x=0．5m處豎直放置一足夠大的熒光屏，現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1．0×102V，在擋板的左側(cè)，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質(zhì)量m=1．0×10-7kg，電荷量q=1．0×10-2C，速度大小均為v0=1．0×104m/s，帶電粒子的重力不計(jì)，則：（1）求粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）求t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場(chǎng)時(shí)在豎直方向的位移；（3）若撤去擋板，求熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度。參考答案：（1）（2）（3）0．095m試題分析:（1）進(jìn)入電場(chǎng)的粒子在水平方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)L=v0t電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間（2）電子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間一共是，根據(jù)兩極板電壓變換圖b，豎直方向其中電子勻加速運(yùn)動(dòng)，電子勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由于電壓大小一樣，所以加速度大小相等離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向位移（3）擋板去后，所有粒子離開電場(chǎng)的速度都相同。示意圖如下t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，正向偏轉(zhuǎn)位移最大，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程沒(méi)有速度反向若粒子進(jìn)入的位置合適，粒子可以從極板的上邊沿離開電場(chǎng)。時(shí)刻進(jìn)入的粒子反向偏轉(zhuǎn)過(guò)程中位移最大是速度減小到0的時(shí)候，若粒子位置合適，粒子此時(shí)剛好到達(dá)下極板，隨后開始加速，時(shí)間為，此粒子下面的粒子將打在下極板上而不能離開電場(chǎng)。次粒子正向偏移為根據(jù)離開粒子速度大小方向相同，判斷打在熒光屏上面的光帶長(zhǎng)度為考點(diǎn)：考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。17.如圖所示，abcd是一個(gè)正方形的盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e，盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為某種離子不斷地從a處的小孔沿ab方向射入盒內(nèi)，粒子的初速度為，經(jīng)電場(chǎng)作用后恰好從e處的小孔射出。若撤去電場(chǎng)，在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)圖中未畫出，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，離子仍恰好從e孔射出。求：所加磁場(chǎng)的方向。分別加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，粒子從e孔射出時(shí)的速率各多大。電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值。參考答案：所加磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外。和?！痉治觥扛鶕?jù)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向，判斷粒子的電性，由左手定則判斷磁場(chǎng)方向；加電場(chǎng)時(shí)，粒子做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解，由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和動(dòng)能定理結(jié)合求速率。在磁場(chǎng)中離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，射出e孔時(shí)速率不變。加磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系求出離子的軌跡半徑，由牛頓第二定律列式，B用半徑、速率等等物理量表示，E也用相同的物理量表示，即可求得E與B比值。解：（1）根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向，可知粒子帶正電，根據(jù)左手定則判斷，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。（2）設(shè)帶電粒子的電量為q，質(zhì)量為m，盒子的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子在電場(chǎng)中沿ad方向的位移為L(zhǎng)，沿ab方向的位移為，在電場(chǎng)中離子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從離子從孔e射出時(shí)的速度為v，則

，

由動(dòng)能定理得

解得：，

在磁場(chǎng)中離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，射出e孔時(shí)。（3）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律得

解出：

根據(jù)如圖所示的幾何關(guān)系：

解得軌道半徑為

得出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

所以解得：【點(diǎn)睛】本題中類平拋運(yùn)動(dòng)，要掌握其基本方法：運(yùn)動(dòng)的分解法，要抓住水平和豎直兩個(gè)方向位移的關(guān)系是關(guān)鍵。離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，畫出軌跡，運(yùn)用幾何知識(shí)求半徑是關(guān)鍵。18.（10分）將一小球從距水平