遼寧省鞍山市第三十一中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

遼寧省鞍山市第三十一中學(xué)2022年高二物理下學(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.如圖所示，一細(xì)束白光通過三棱鏡折射后，在屏上形成了彩色光帶，可知A．紅光最先穿過棱鏡B．偏折最厲害的是紫光C．在玻璃中速度最大的是紫光D．在玻璃中速度最大的是紅光參考答案：ABD2.關(guān)于做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)的意義有以下說法，其中正確的是（）A．回復(fù)力第一次恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程B．速度第一次恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程C．動(dòng)能或勢能第一次恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程D．速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程參考答案：D【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率．【分析】簡諧運(yùn)動(dòng)完成一次全振動(dòng)的時(shí)間是周期，回復(fù)力F=﹣kx，加速度a=﹣，結(jié)合對稱性和周期性分析．【解答】解：A、回復(fù)力F=﹣kx，一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過同一位置，故全振動(dòng)過程是回復(fù)力第2次恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程，故A錯(cuò)誤；B、一個(gè)周期內(nèi)速度相同的位置有兩處，故全振動(dòng)過程是速度第二次恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程，故B錯(cuò)誤；C、每次經(jīng)過同一位置動(dòng)能和勢能相同，關(guān)于平衡位置對稱的點(diǎn)的動(dòng)能和勢能也相同，故一個(gè)周期內(nèi)動(dòng)能和勢能相同的時(shí)刻有4個(gè)時(shí)刻，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)a=﹣，加速度相同說明位移相同，經(jīng)過同一位置速度有兩個(gè)不同的方向，故全振動(dòng)過程是速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程，故D正確；故選：D．3.（單選）如圖所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心軸線00'處有一無限長的載流直導(dǎo)線，對該電流的磁場，下列說法中正確的是（

）A、同一條側(cè)棱上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，但方向可能不同B、四條側(cè)棱上的磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同C、在直線ab上，從a到b，磁感應(yīng)強(qiáng)度是先增大后減小D、棱柱內(nèi)任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比棱柱側(cè)面上所有點(diǎn)都大參考答案：C4.（單選）在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示。B是在波動(dòng)的傳播方向上與A相距12m的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知波的傳播速度為2m/s，則以下說法正確的是：A.由圖可知，A的振動(dòng)周期為4s，在t=6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。B.在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是10cm。C.在t=8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過平衡位置且向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。D.在t=5.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A和B對平衡位置的位移大小相等，方向相反。參考答案：C5.（單選）如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源．在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)()A．都被B排斥

B．都被B吸引C．A被吸引，C被排斥

D．A被排斥，C被吸引參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了研究變壓器的匝數(shù)比和匝數(shù)，可以先把原線圈接在220V交流電源上，測得副線圈兩端的電壓為10V，則可知原、副線圈的匝數(shù)比

；然后再將副線圈按原繞向再增加10匝，原線圈仍接在220V交流電源上，測得副線圈兩端的電壓變?yōu)?5V，則原線圈的匝數(shù)為

圈。參考答案：7.如圖15所示，在測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)作出的U—I圖象。由圖象得出電池的電動(dòng)勢E=

V，內(nèi)電阻r=

Ω.參考答案：3.0

2.0

8.如圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的i-t圖象。根據(jù)圖象可知該交變電流的電流最大值是__________A，頻率是__________Hz。參考答案：、5；9.用電壓U和kU通過相同距離相同材料的輸電線向用戶輸送同樣的電能，若要求輸電線損失的功率相同，則前后兩種情況輸電線的橫截面積之比為_________，若采用同樣粗細(xì)的輸電導(dǎo)線輸電，則前后兩種情況下輸電導(dǎo)線上損失的功率之比為_________。參考答案：k2︰1

，

k2︰1

10.磁鐵的磁場和電流的磁場有相同的來源，都是由

產(chǎn)生的，磁現(xiàn)象電本質(zhì)就是所有磁現(xiàn)象歸結(jié)為

之間通過

發(fā)生相互作用。參考答案：電流；電流；磁場11.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子且電子的電量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為u，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面積的自由電子數(shù)目可表示為

，若流經(jīng)導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，I可表示為

。參考答案：12.一閉合線圈有50匝，總電阻為20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由增加到，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢E＝

V，線圈中的平均電流強(qiáng)度I＝

A．參考答案：2

0.1

13.重104N的車廂，在103N水平拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車廂受到的阻力是______N；若將拉力增大，則車廂速度將______；若拉力減小，則車廂速度將______.參考答案：103

變大

變小三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點(diǎn)燃?xì)怏w請問點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．15.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中,要注意以下幾點(diǎn)(1)擺的振幅不要太大.這是因?yàn)閱螖[只有當(dāng)擺的振幅不大時(shí),才能認(rèn)為擺的振動(dòng)是___________運(yùn)動(dòng).(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動(dòng)周期時(shí),在_________(填“擺球到達(dá)最高點(diǎn)”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計(jì)時(shí)的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細(xì)一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖（a）所示，A和B表示在真空中兩平行金屬板，加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場，圖（b）表示一周期性的交變電壓波形，橫坐標(biāo)代表時(shí)間t，縱坐標(biāo)代表電壓U，從t=0開始，電壓為一給定值U0，經(jīng)過半個(gè)周期，突然變?yōu)椋璘0，再過半個(gè)周期，又突然變?yōu)閁0；……如此周期性交替變化。將上述交變電壓U加在A、B兩板上，使開始時(shí)A板電勢比B板高。在t=0時(shí)，在緊靠B板處有一個(gè)初速為零的電子（質(zhì)量為m，電量為q）在電場作用下開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間T（T為電壓變化的周期且已知）剛好到達(dá)A板。（1）求兩板間的距離d（2）在t=T/3時(shí)，在緊靠B板處有一個(gè)初速為零的電子在電場作用下開始運(yùn)動(dòng)，則電子經(jīng)過多長時(shí)間打在哪個(gè)板上？（3）在t=T/6時(shí)，在緊靠B板處有一個(gè)初速為零的電子在電場作用下開始運(yùn)動(dòng)，則電子經(jīng)過多長時(shí)間打在哪個(gè)板上？參考答案：（1）（4分）∴

（2）（5分）在t=T/3時(shí)，初速為零的電子，經(jīng)過時(shí)間打在B板上。其中t1滿足解得

∴（3）（5分）在t=T/6時(shí)，初速為零的電子，經(jīng)過時(shí)間T向右的位移為經(jīng)分析電子到達(dá)A板的時(shí)間應(yīng)為其中t2滿足：解得

∴17.如圖所示，寬度為L=0.40m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.40T．一根質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=0.50m/s，在運(yùn)動(dòng)過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大??；（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小及拉力的功率；（3）當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)50cm時(shí)撤去拉力，求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．參考答案：解：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢：E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10﹣2V，感應(yīng)電流為：A=4.0×10﹣2A，（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與拉力平衡：F=FB=BIL=0.40×4.0×10﹣2×0.4N=6.4×10﹣3N，拉力的功率為：P=Fv=6.4×10﹣3×0.50W=3.2×10﹣3W；（3）導(dǎo)體棒移動(dòng)50cm的時(shí)間為：t===1.0s，根據(jù)焦耳定律：Q1=I2Rt=0.042×2.0×1.0J=3.2×10﹣3J，由能量守恒定律得：Q2=mv2=J=1.25×10﹣2J，電阻R上產(chǎn)生的熱量：Q=Q1+Q2=3.2×10﹣3+1.25×10﹣2J=1.57×10﹣2J；答：（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小是4.0×10﹣2A；（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小是6.4×10﹣3N，拉力的功率是3.2×10﹣3W；（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.57×10﹣2J．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）由E=BLv求出導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，由歐姆定律求出感應(yīng)電流；（2）由F=BIL求出導(dǎo)體棒受到的安培力，然由平衡條件求出拉力，由P=Fv求出拉力的功率；（3）由焦耳定律求出導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱，由能量守恒定律求出撤去拉力后產(chǎn)生的焦耳熱，然后求出整個(gè)過程的焦耳熱．18.某晚，美軍在伊拉克進(jìn)行的軍事行動(dòng)中動(dòng)用了空降兵，美機(jī)在200m高處超低空水平飛行，美兵離開飛機(jī)后先自由下落，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后立即打開降落傘，展傘后美兵以14m/s2的平均加速度勻減速下降．為了安全要求，美兵落地的速度不能超過4m/s，g取10m/s2．伊方地面探照燈每隔10s掃描一次，請根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果說明，美兵能否利用探照燈的照射間隔安全著陸．

參考答案：由題意得，飛機(jī)高度