山西省忻州市陳家堡中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市陳家堡中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，A、B是一對中間有小孔的金屬板，兩小孔的連線與金屬板面相垂直，兩極板間的距離為L，兩極板間加上低頻交流電壓，A板電勢為零，B板電勢為U=Uocosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時刻從A板上的小孔進入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計，則電子在兩極板間可能（

）A、以AB間的某一點為平衡位置來回振動B、時而向B板運動，時而向A板運動，但最后穿出B板C、一直向B板運動，最后穿出B板，如果ω小于某個值ωo，L小于某個值LoD、一直向B板運動，最后穿出B板，而不論ω、L為何值參考答案：AC2.（單選）如圖所示觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個小孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況，每兩條相鄰的波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則對于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是(

)

①此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象

②如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象

③擋板前后波紋之間距離相等

④如果孔的大小不變，使波源頻率增大，一定能明顯觀察到衍射現(xiàn)象

A．只有②④

B．只有②

C．只有①②③

D．①②③④參考答案：C3.如圖10是一個三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“1”時，A、B端輸入為何時輸出端Y輸出“1”（

）A．0

0

B．0

1

C．1

0

D．1

1參考答案：D4.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是

（

）參考答案：D5.如圖所示的電路中，當(dāng)R1的滑片向左移動時，（電壓表V1并聯(lián)在R1兩端，電壓表V2并聯(lián)在R2兩端），若電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)的變化量分別為ΔU1和ΔU2(均為絕對值)，則ΔU1和ΔU2的大小關(guān)系是A．ΔU1＞ΔU2

B．ΔU1=ΔU2C．ΔU1＜ΔU2

D．條件不足，無法確定參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，歐姆表刻度盤中，使用時指針指A，兩表筆短接時指針指B.若歐姆表的總內(nèi)阻為24Ω，C是A、B的中點，D是A、C的中點，則C、D兩點的刻度分別為________Ω、________Ω.參考答案：7.（4分）如圖所示為甲、乙兩單擺做簡諧運動的圖線，若g=9.8m/s2，甲的擺長L1為

；甲、乙兩擺擺長之比為L1：L2為

；甲、乙兩擺

擺角較大．

參考答案：1m，16：9，甲 解：甲擺的周期為2s，乙擺的周期為1.5s，根據(jù)單擺的周期公式T=2π得：L1==1m；L2==m；擺長L=，甲、乙兩擺的周期比為4：3，則擺長比為16：9．單擺小角度擺動，甲擺的振幅為7cm，乙擺的振幅為3cm，根據(jù)A=Lθ，兩個擺的擺角之比為：，故甲擺的擺角較大；8.某同學(xué)通過磁鐵跟閉合電路之間的相對運動來改變穿過閉合電路的磁通量．如圖所示，條形磁鐵的N極或S極插入閉合線圈時，線圈內(nèi)磁通量增加，抽出時，線圈內(nèi)磁通量減少．請你判斷下列各圖是插入還是抽出?甲：

；乙：

；．(填“插入”或“抽出”)

參考答案：插入

抽出9.如圖所示，a、b、c是某電場中一條電場線AB上的三點，且Aa=ab=bc=cB，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示三點的電勢和電場強度大小，（1）若該電場是勻強電場，則φa、φb、φc的大小關(guān)系為

，Ea、Eb、Ec的大小關(guān)系為

；（2）若該電場是A處的點電荷產(chǎn)生的，則φa、φb、φc的大小關(guān)系為

，Ea、Eb、Ec的大小關(guān)系為 ；（3）若該電場是B處的點電荷產(chǎn)生的，則φa、φb、φc的大小關(guān)系為

，Ea、Eb、Ec的大小關(guān)系為

；（4）若A、B處分別為兩個等量異種電荷，則φa、φb、φc的大小關(guān)系為

，Ea、Eb、Ec的大小關(guān)系為

參考答案：（1）φa>φb》>φc，Ea=Eb=Ec、（2），φa>φb>φc

Ea>Eb>Ec（3）

φa>φb>φc

Ea<Eb<Ec

（4）φa>φb》>φc

Ea=Ec>Eb。10.如圖所示，有三個質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子，從極板左側(cè)中央以相同的水平速度v先后垂直地射入勻強電場中。分別落在正極板的a、b、c處，粒子所受重力不能忽略，則可知粒子a、b、c三個粒子在電場中的加速度有aa

ab

ac。（填＜，＞或=）

參考答案：＜，＜11.（4分）電荷量分別為、的兩個點電荷，相距時相互作用力為，如果、恒定，當(dāng)距離變化為時，作用力將變?yōu)?/p>

；如果兩個點電荷的電荷量加倍而它們之間的距離不變時，作用力將變?yōu)?/p>

。參考答案：，12.如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，電路是接通的?，F(xiàn)將開關(guān)斷開，則在開關(guān)斷開的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從_____端經(jīng)燈泡到_____端。這個實驗是用來演示________現(xiàn)象的。參考答案：由b到a

自感現(xiàn)象13.物理學(xué)家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)。根據(jù)這一理論，在太陽內(nèi)部4個氫核（）轉(zhuǎn)化成1個氦核（He）和2個正電子（e）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量＝1.0073u，α粒子的質(zhì)量＝4.0015u，電子的質(zhì)量＝0.0005u，1u的質(zhì)量對應(yīng)931.5MeV的能量，（1）寫出該熱核反應(yīng)方程：___________________________（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出_________兆電子伏的能量？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：以和表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，根據(jù)題意有： ①碰撞前，氫原子與電子的總動能為： ②聯(lián)立①②兩式并代入數(shù)據(jù)解得：氫原子從基態(tài)躍遷到n＝4的能級所需能量由能級圖可得：碰撞后，受激氫原子與電子的總動能為：。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用一主尺最小刻度為1mm，游標(biāo)尺上有20個分度的卡尺測量一工件長度，如圖9，則該工件長度為

mm。參考答案：15.利用如圖所示的裝置可以研究自由落體運動。（1）實驗中關(guān)于電火式打點計時器的操作正確的是

A．使用220V的交流電作為打點計時器的電源B．也可以用干電池作為打點計時器的電源C．使用時應(yīng)當(dāng)先放開重錘，再接通打點計時器電源D．每打完一條紙帶都要及時切斷打點計時器的電源（2）如圖為實驗中得到的一根紙帶，相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)可算得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/p>

m/s2。（3）若實驗中所得到的重錘下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣裙J(rèn)值，而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤，寫出一個可能引起此處誤差的原因：

。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圖是一個帶有兩個副線圈的理想變壓器，今將原線圈接至穩(wěn)壓交流電源上，副線圈L1的匝數(shù)為nl，副線圈L2的匝數(shù)為n2.當(dāng)L2兩端斷開、電阻R接到L1兩端時,電流表的讀數(shù)為I1；當(dāng)L1斷開、電阻R接到L2兩端時，電流表的讀數(shù)為I2;當(dāng)Ll、L2都接上R時，電流表的讀數(shù)為I3，問I1：I2：I3=?參考答案：17.如圖所示，在傾角為30°的斜面OA左側(cè)有一豎直檔板，檔板與斜面OA間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，檔板上有一小孔P，OP=0.6m，現(xiàn)有一質(zhì)量m=4×10－20kg，帶電量q=+2×10－14C的粒子，從小孔以速度v0=3×104m/s水平射進磁場區(qū)域．粒子重力不計.（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑是多少？（2）通過調(diào)整粒子進入磁場的速度大小可以控制粒子打到斜面OA時的速度方向，現(xiàn)若要粒子垂直打到斜面OA上，則粒子進入磁場的速度該調(diào)整為多少？此情況下粒子打到斜面OA的時間又為多少？參考答案：（1）根據(jù)左手定則，安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上。（2分）（2）回路中的電流I==0.5A

（1分）對金屬棒受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件，有F=Gsin30o

（1分）

又F=BIL

（1分）由以上三式，代入數(shù)據(jù)，解得B=0.2T18.如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=300，導(dǎo)軌電阻不計．磁感應(yīng)強度為B1=2T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d=0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，試求：（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？（2）當(dāng)金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，R2消耗的電功率P為多少？（3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B2=1.5T，在下板的右端且非?？拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=6×10﹣4kg、帶電量為q=﹣2×10﹣4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點．要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？（不計空氣阻力）參考答案：解：（1）當(dāng)金屬棒勻速下滑時速度最大，設(shè)最大速度為vm，速度達到最大金屬棒所受安培力：F安=B1IL，感應(yīng)電流：I==，由平衡條件得：m1gsinα=F安，即：m1gsinα=，解得：vm=10m/s；（2）整個電路消耗的電功率等于安培力的功率：P=m1gsinαvm電阻R2消耗的功率：P=P總，解得：P=75W；（3）金屬棒下滑穩(wěn)定時，兩板間電壓U=IR2=5×3=15V，因為液滴在兩板間有：m2g=q，所以該液滴在兩平行金屬板間做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：r=，微粒從金屬板右側(cè)射出需要滿足：r≤，微粒從金屬板左側(cè)射出需要滿足：r≥d，解得：v≤0.125m/s或v≥0.25m/s；答：（1）金屬棒下滑的最大速度為10m/s；（2）當(dāng)金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，R2消耗的電功率P為75W；（3）