上海昂立中學生教育(大橋校區(qū))2022年高二物理下學期期末試卷含解析

上海昂立中學生教育(大橋校區(qū))2022年高二物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，w則單擺振動的

（

） A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變 C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變參考答案：C2.關于變壓器下列說法正確的是A．變壓器的工作原理是利用電磁感應現(xiàn)象B．變壓器的鐵芯是閉合的,閉合是為了讓電流從原線圈經(jīng)鐵芯流向副線圈C．變壓器不僅可以變壓,也可以改變交流電的頻率D．升壓變壓器副線圈所用的導線比原線圈所用的導線粗參考答案：A3.（多選）打磨某割面如圖所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射（僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況），則下列判斷正確的是（）A．若θ＞θ2，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B．若θ＞θ2，光線會從OQ邊射出C．若θ＜θ1，光線會從OQ邊射出D．若θ＜θ1，光線會在OP邊發(fā)生全反射參考答案：解：從MN邊垂直入射，由幾何關系可知光線射到PO邊上時的入射角i=﹣θ，據(jù)題：θ在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射，說明臨界角C的范圍為：﹣θ2＜C＜﹣θ1．A、B、若θ＞θ2，光線在PO上入射角i=﹣θ＜﹣θ2＜C，故光線在OP邊一定不發(fā)生全反射，會從OP邊射出．故AB錯誤．C、D、若θ＜θ1，i=﹣θ＞﹣θ1＞C，故光線在OP邊會發(fā)生全反射．根據(jù)幾何關系可知光線OQ邊上入射角i′較大，光線會在OQ邊發(fā)生全反射，故C錯誤，D正確．故選：D．4.如圖所示，P、Q是兩個電量相等的正點電荷，它們的連線中點是O，A、B是中垂線上的兩點，＜，用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點的場強和電勢，則（）A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA不一定大于EB，φA一定大于φBC．EA一定大于EB，φA不一定大于φBD．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB參考答案：B【考點】電勢；電場強度．【分析】根據(jù)點電荷場強公式E=，運用矢量合成的平行四邊形定則求出連線中垂線上各個點的合場強．【解答】解：兩個等量正點電荷連線中點O的電場強度為零，無窮遠處電場強度也為零，故從O點沿著中垂線到無窮遠處電場強度先增大后減小，設場強最大的點為P點，P點可能在A、B兩點之間，也可能在O、A之間，也可能在B點的外側(cè)，當P點可能在A、B兩點之間時，EA可能大于EB，也可能小于EB，還可能等于EB；當P在O、A之間時，EA大于EB；當P點在B點外側(cè)時，EA、小于EB；在PQ連線的中垂線上，場強方向沿AB方向，沿電場線方向電勢越來越低，因此φA一定大于φB；故A錯誤，B正確，C錯誤，D錯誤；故選：B．5.（單選）矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，則下列說法正確的是（

）A、t1時刻通過線圈的磁通量為零B、t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C、t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D、每當e的方向變化時，通過線圈的磁通量絕對值都為最大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的平均感應電動勢的大小關系是E1

E2；通過導線截面電量的大小關系是q1

q2(填“>”，“=”或“<”)。參考答案：>

=7.質(zhì)量為m，電量為q帶正電荷的小物塊從半徑為R的光滑圓槽頂點由靜止下滑，整個裝置處于電場強度為E，磁感應強度為B的區(qū)域內(nèi)如圖所示，則小物塊滑到底端時對軌道的壓力為________．參考答案：小物塊滑到底端時對軌道的壓力為3mg－2qE＋qB8.按基本形態(tài)分類，能源通?？煞譃橐淮文茉春投文茉?太陽能屬于

。按再生性分類，能源分為再生能源和非再生能源，天然氣屬于

。參考答案：一次能源；非再生能源9.一矩形線圈面積S＝10-2m2，它和勻強磁場方向之間的夾角θ1＝30°，穿過線圈的磁通量Ф＝1×10-3Wb，則磁場的磁感強度B______；若線圈以一條邊為軸的轉(zhuǎn)180°，則穿過線圈的磁能量的變化為______；若線圈平面和磁場方向之間的夾角變?yōu)棣?＝0°，則Ф＝______．參考答案：10.小燈泡的伏安特性曲線如圖所示（只畫出了AB段），由圖可知，當燈泡電壓由3V變?yōu)?V時，其燈絲電阻改變了

Ω．參考答案：5【考點】電阻定律；電阻率與溫度的關系．【分析】根據(jù)電阻的定義式分別求出燈泡電壓是3V和6V時的電阻，再求解燈絲電阻的改變量．【解答】解：由圖讀出，當電壓UA=3V時，電流IA=0.20A，則電阻為RA==15Ω；當電壓UB=6V時，電流IB=0.30A，則電阻為RB==20Ω，則電阻的改變量△R=5Ω故答案為：511.在空間某一區(qū)域，有一勻強電場，一質(zhì)量為m的液滴，帶正電荷，電量為q，在此電場中恰能沿豎直方向作勻速直線運動，則此區(qū)域的電場強度的大小為______，方向_________。參考答案：12.用同一束單色光，在同一條件下，分別照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應，對于這兩個過程，下列所列四個物理量中一定相同的是：

；可能相同的是：

。（只選填各物理量的序號）A、入射光子的能量

B、逸出功

C、光電子的動能

D、光電子的最大初動能

參考答案：13.用頻率為ν的光照射光電管陰極時，產(chǎn)生的光電流隨陽極與陰極間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示，Uc為遏止電壓.已知電子電荷量為-e，普朗克常量為h，則光電子的最大初動能Ekm=

；該光電管發(fā)生光電效應的極限頻率ν0=

．參考答案：Ekm=eUc

ν0=ν-eUc/h

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，15.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當擺的振幅不大時,才能認為擺的振動是___________運動.(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)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細一些、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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，ABC為一固定的半圓形軌道，軌道半徑R=0.4m，A、C兩點在同一水平面上．現(xiàn)從A點正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度豎直向下拋出一質(zhì)量m=2kg的小球（可視為質(zhì)點），小球剛好從A點進入半圓軌道．不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．（1）若軌道光滑，求小球運動到最低點B時的速度大??；（2）若軌道光滑，求小球運動到最低點B時軌道對其支持力的大?。唬?）實際發(fā)現(xiàn)小球從C點飛出后相對C點上升的最大高度為2.7m，求小球在半圓軌道上克服摩擦力所做的功．參考答案：解：（1）根據(jù)機械能守恒定律有

（1分）代入數(shù)據(jù)得vB=8m/s

（1分）（2）根據(jù)牛頓第二定律有：

（1分）解得N=340N

（1分）（3）根據(jù)動能定理

（1分）解得Wf

=-2J

（1分）所以小球克服摩擦力所做的功W克=2J

17.溫度傳感器廣泛應用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化的特性工作的．在圖15甲中，電源的電動勢E＝9.0V，電源內(nèi)電阻可忽略不計；G為小量程的電流表，電流表內(nèi)阻RG保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關系如圖15乙的R—t圖線所示．閉合開關S，當R的溫度等于20℃時，電流表示數(shù)I1＝2mA，則當電流表的示數(shù)I2＝3.6mA時，熱敏電阻R的溫度是多少攝氏度？參考答案：18.（14分）核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、資源無限三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機的最有效手段。（1）兩個氘核結合成一個氦核時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應的方程。若氘核的質(zhì)量為m1,氦核的質(zhì)量為m2，所放出粒子的質(zhì)量為m3，求這個核反應中釋放出的能量為多少？（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，為介電常數(shù),均為已知），則兩個相距較遠（可認為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發(fā)生聚變？（3）當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度。有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強磁場。為保證速率為v的氘核從反應區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應強度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響）參考答案：解析:（1）

（2分）

（2分）(2)一個氘核的動能為，