廣東省汕尾市陸河縣河田中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省汕尾市陸河縣河田中學(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.半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖所示。在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為+q的微粒，從靜止釋放，兩板間距足夠長(zhǎng)。則以下說(shuō)法正確的是(

)

A.第1秒內(nèi)金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.第2秒內(nèi)粒子所受電場(chǎng)力將反向C.第1秒內(nèi)粒子將向下做自由落體運(yùn)動(dòng)D.第1秒內(nèi)上極板的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)參考答案：D【詳解】A.有楞次定律可知：第1秒內(nèi)金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颍蔄錯(cuò)誤；B.根據(jù)楞次定律可知在前2s內(nèi)金屬板上極板帶正電，上極板電勢(shì)高于下極板，電場(chǎng)方向沒(méi)有發(fā)生變化，所以第2秒內(nèi)粒子所受電場(chǎng)力不會(huì)反向，故B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)楞次定律可知在前2s內(nèi)金屬板上極板帶正電，上極板電勢(shì)高于下極板，平行板內(nèi)存在向下的電場(chǎng)，所以帶正電的粒子受到向下的電場(chǎng)力，但加速度不一定等于g，所以不一定做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D正確；2.如圖，B為AC的中點(diǎn)，如果在A處放一個(gè)＋Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得B處的場(chǎng)強(qiáng)EB＝48N/C，則()

A．EC＝24N/CB．EC＝12N/CC．若要使EB＝0，可在C處放一個(gè)－Q的點(diǎn)電荷D．把q＝10－9C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場(chǎng)力的大小為6×10－9N參考答案：B3.兩顆人造地球衛(wèi)星，都繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量之比m1∶m2＝2∶1，軌道半徑之比r1∶r2＝1∶2，則它們的速度大小之比v1∶v2等于

A．2

B．

C．D．4參考答案：B4.一理想變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖所示．如果負(fù)載電阻的滑動(dòng)片向上移動(dòng)．則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率變化情況正確的是(均為理想電表)(

)A．V1、V2不變，A1增大，A2減小，P增大B．V1、V2不變，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不變，A1、A2減小，P減小D．V1不變，V2增大，A1減小，A2減小，P減小參考答案：C5.質(zhì)能方程E=mc2揭示了物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的確定關(guān)系，提出這一方程的科學(xué)家是（

）A．牛頓

B．愛(ài)因斯坦

C．盧瑟福

D．法拉第

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.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌PQ、MN水平放置，導(dǎo)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(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知平行導(dǎo)軌間距L=0.5m，現(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)，則金屬棒ab兩端的電壓為_(kāi)_________V，R1消耗的功率為_(kāi)__________W。參考答案：4.如圖是一個(gè)正弦交變電流的i—t圖象，根據(jù)這一圖象，該交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為

A,它的有效值為

A。參考答案：i=2sin5πt,

28.如圖12所示，一質(zhì)量m＝0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R＝1Ω的足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)體框架無(wú)摩擦地滑動(dòng)，框架間距L＝50cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計(jì)．若棒ab由靜止開(kāi)始沿框架下落，且與框保持良好接觸，當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度v＝

．（g＝10m/s2）參考答案：25m/s9.現(xiàn)有三個(gè)相同的絕緣金屬球A、B、C，其中A球帶電荷量為+8Q，B球帶電荷量為-2Q，C球不帶電。(1)保持A和B的位置不變，而將C先與A接觸，再與B接觸，最后移走C球，則此時(shí)，A與B之間的庫(kù)侖力是原來(lái)的

倍。(2)若將C球與A、B球反復(fù)接觸足夠多次，最后移走C球，則此時(shí)A與B之間的庫(kù)侖力為原來(lái)的的

倍。參考答案：10.如圖為電磁流量計(jì)的示意圖，直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)有導(dǎo)電液體流動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)電液體流動(dòng)方向而穿過(guò)一段圓形管道。若測(cè)得管壁內(nèi)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，則管中導(dǎo)電液體的流量Q=

參考答案：11.我國(guó)科技人員用升溫析晶法制出了超大尺寸單晶鈣鈦礦晶體，尺寸超過(guò)71mm，這是世界上首次報(bào)導(dǎo)尺寸超過(guò)0.5英寸的鈣鈦礦單晶．假設(shè)該單晶體的體積為V，密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)NA，則該晶體所含有的分子數(shù)為_(kāi)________，分子直徑為_(kāi)______________．（球的體積，D為球的直徑）參考答案：

(1).

(2).【詳解】該單晶體的質(zhì)量m=ρV，則分子數(shù)為：，單個(gè)分子體積：，解得：。12.如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為103V/m，a、b兩點(diǎn)間的距離為0.1m，ab連線(xiàn)與電場(chǎng)方向的夾角為60o，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

V，若將電量為+的點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為

J．參考答案：50，13.用伏安法測(cè)某一電阻時(shí)，如果采用如圖4所示的甲電路，測(cè)量值為R1，如果采用乙電路，測(cè)量值為R2，那么R1、R2與真實(shí)值R之間滿(mǎn)足關(guān)系：R1

R；

R2

R

(填＞或＜)參考答案：R1＜R；

R2＞R三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。（1）他組裝單擺是在擺線(xiàn)上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線(xiàn)，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示，這樣做的目的是

（多選，填字母代號(hào)）A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變

B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)

D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)（2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為

mm，單擺擺長(zhǎng)為

m（3）下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是

（填字母代號(hào)）參考答案：（1）AC

（2）12.0mm；0.9930mm（3）A

15.影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小．某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的元件Z做實(shí)驗(yàn)，測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過(guò)程中的變化規(guī)律．(1)（4分）他們應(yīng)選用下圖中所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．()參考答案：A

由測(cè)量的數(shù)據(jù)機(jī)題目要求可以知道，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，因?yàn)樵的電阻較小，所以電流表應(yīng)外接，因此使用電路應(yīng)選A圖四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩個(gè)側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門(mén)K.兩氣缸的容積均為V0氣缸中各有一個(gè)絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略).開(kāi)始時(shí)K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強(qiáng)分別為和;左活塞在氣缸正中間，其上方為真空;右活塞上方氣體體積為.現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒(méi)有接觸；然后打開(kāi)K，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，重新達(dá)到平衡.已知外界溫度為，不計(jì)活塞與氣缸壁間的摩擦.求:(1)恒溫?zé)嵩吹臏囟萒;(2)重新達(dá)到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積.參考答案：(1)與恒溫?zé)嵩唇佑|后，在K未打開(kāi)時(shí)，右活塞不動(dòng)，兩活塞下方對(duì)氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，由蓋·呂薩克定律得

（2分）解得：

（1分）(2)由初始狀態(tài)的力學(xué)平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的大，打開(kāi)K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必須升至氣缸頂，才能滿(mǎn)足力學(xué)平衡條件。氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫?zé)嵩唇佑|，兩部分氣體各自經(jīng)歷等溫過(guò)程，設(shè)左活塞上方氣體壓強(qiáng)為P，由玻意耳定律得

（2分）

（2分）聯(lián)立以上兩式解得

（2分）其解為，另一個(gè)解，不符合題意，舍去。（1分）17.氫原子處于基態(tài)時(shí)能量E1=–13.6ev、軌道半徑為r1，原子第n能級(jí)的能量為，軌道半徑為.已知電子電量為e，質(zhì)量為m，靜電力衡量為k。(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)求：（1）若要使處于n=2的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射氫原子？（2）若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光照射鈉，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明有幾條譜線(xiàn)可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？（3）氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n=2的定態(tài)時(shí)，核外電子的等效電流多大？(用k、e、m、r1表示)參考答案：（1）解：n=2的氫原子的能量為，用頻率為的電磁波照射氫原子，則有（2）已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，鈉的逸出功為一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光照射鈉，要使鈉發(fā)生光電效應(yīng)，必使躍遷時(shí)兩能級(jí)的差，所以在六條光譜線(xiàn)中有四條譜線(xiàn)可使鈉發(fā)生光電效應(yīng).（3）氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),庫(kù)侖力充當(dāng)向心力,

核外電子的等效電流

18.如圖所示，一個(gè)半徑為r=0.4m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，根長(zhǎng)為r的金屬棒ab的a端位于圓心，端與導(dǎo)軌接觸良好。從a端和圓形金屬導(dǎo)軌分別引出兩條導(dǎo)線(xiàn)與傾角為θ=37°、間距為l=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌相連質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=1Ω的金屬棒cd垂直導(dǎo)軌放置在平行導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，且棒cd與兩導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。導(dǎo)軌間另一支路上有一規(guī)格為“2.5Ⅴ0.3A”的小燈泡L和一阻值范圍為0~10Ω的滑動(dòng)變阻器R0。整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T。金屬棒ab、圓形金屬導(dǎo)軌、平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線(xiàn)的電阻不計(jì)，從上往下看金屬棒ab做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小為ω。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。(1)當(dāng)ω=40rad/s時(shí)，求金屬棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1，并指出哪端電勢(shì)較高；(2)在小燈泡正常發(fā)光的情況下，求ω與滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R0間的關(guān)系；(已知通小燈泡的電流與金屬棒cd是否滑動(dòng)無(wú)關(guān))；(3)在金屬棒cd不發(fā)生滑動(dòng)情況下，要使小燈泡能正常發(fā)光，求ω的取值范圍。參考答案：（1），b端電勢(shì)