河北省保定市百尺中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析

河北省保定市百尺中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析一、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1.一金屬圓環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中，條形磁鐵與圓環(huán)：A、始終相互吸引

B、始終相互排斥

C、先互相吸引后相互排斥

D、先相互排斥后相互吸引參考答案：D2.（多選）目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖所示表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，而從整體來(lái)說(shuō)呈中性）沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷，在磁極配置如圖中所示的情況下，下述說(shuō)法正確的是A.A板帶正電

B.有電流從B經(jīng)用電器流向AC.金屬板A、B間的電場(chǎng)方向向下D.等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力大于所受電場(chǎng)力參考答案：BD3.如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來(lái)，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在鋁導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1秒內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等，那么，通過(guò)這兩個(gè)截面的電流關(guān)系是(

)

A．IA=IB

B．IA=2IB

C．IB=2IA

D．不能確定參考答案：A4.在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)（

）A．電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小B．電壓表V和電流表A的讀數(shù)都增大

C．電壓表V和電流表A的讀數(shù)都減小D．電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大參考答案：A5.如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子的重力不計(jì)。已知速度為v0的質(zhì)子流可以從a點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（

）A.速度為v0的α射線（He核流）也可以從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)；B.速度為v0的β射線（電子流）也可以從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)；C.速度為v0的質(zhì)子流也可以從b沿直線運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)；D.速度大于v0的γ射線（光子流，不帶電）也可以從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)參考答案：ABD帶電粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，才能沿直線通過(guò)，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，確定兩個(gè)力能否平衡，即可判斷粒子能否沿直線運(yùn)動(dòng)；A、由于質(zhì)子帶正電，a點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，即電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上，則若射入速度為v0的α射線（He核流），仍然是電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上，仍滿足，即也可以從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，故選項(xiàng)A正確；B、若射入速度為v0的β射線（電子流），則電場(chǎng)力向上，洛倫茲力向下，仍滿足，即也可以從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，故選項(xiàng)B正確；C、若射入速度為v0的質(zhì)子流也可以從b沿直線運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則其受到電場(chǎng)力向下，洛倫茲力也向下，不滿足二力平衡，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、若射入速度大于v0的γ射線（光子流，不帶電），則不受電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，即可以從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，故選項(xiàng)D正確?！军c(diǎn)睛】本題考查對(duì)速度選擇器工作原理的理解，由得，，此結(jié)論與帶電粒子的電性、電量無(wú)關(guān)。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩點(diǎn)電荷間距離為r時(shí)，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時(shí)，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點(diǎn)電荷的電量可同時(shí)為原來(lái)的_____________倍.參考答案：4

，

7.如圖6所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒左端為R的某點(diǎn).當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小為_____________參考答案：8.（6分）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中X是某種粒子．已知：、、和粒子X(jué)的質(zhì)量分別為、、和；1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X(jué)是

；該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為

（用m1、m2、m3、m4表示）；該反應(yīng)釋放出的能量為

MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．參考答案：（或中子）

17.6

解：由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1+1-2=0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2+3-4=1，則x粒子是中子；核反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量虧損：△m=m1+m2-m3-m4，由質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為E=△mc2，代入數(shù)據(jù)解得：E=17.6MeV；9.某同學(xué)從標(biāo)稱為“220V

25W”“220V

300W”“220V

500W”的3只燈泡中任選一只，正確使用多用電表測(cè)量燈泡阻值為160Ω，則標(biāo)稱的額定功率為__________W。參考答案：_____25_____W10.密立根油滴實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了元電荷的數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進(jìn)入水平放置的平行板之間．今有一帶負(fù)電的油滴，不加電場(chǎng)時(shí)，油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會(huì)以一恒定速率v1勻速下落．若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場(chǎng)E，油滴下落的終極速率為v2.已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計(jì)算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù))．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出r、v1、v2，E、η為已知，則(1)油滴的帶電量________．(2)經(jīng)多次測(cè)量得到許多油滴的Q測(cè)量值如下表(單位10－19C)6.418.019.6511.2312.8314.48分析這些數(shù)據(jù)可知____________．參考答案：(1)q＝(2)在誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為油滴的帶電量總是1.6×10－19C的整數(shù)倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C.11.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：12.19世紀(jì)60年代，英國(guó)物理學(xué)家

▲

在總結(jié)前人研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場(chǎng)理論，他的理論的兩個(gè)要點(diǎn)是（1）

▲

；（2）

▲

。參考答案：．麥克斯韋

、

變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

、

變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

；13.如圖，用絕緣絲線將一帶正電的小球N掛在水平橫桿上的P點(diǎn)，在N的左側(cè)放置一帶正電的小球M，由于靜電相互作用，N平衡時(shí)絲線與豎直方向有一定的偏角。如果M的電荷量加倍，絲線偏角________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。如果兩球的電荷量不變，把M向左移動(dòng)一定距離，N靜止時(shí)受到的靜電力________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：

(1).變大

(2).變小試題分析：M的電荷量加倍，根據(jù)庫(kù)侖定律的公式知，靜電力增大，則絲線偏角變大；如果兩球的電荷量不變，把M向左移動(dòng)一定距離，即r變大，根據(jù)庫(kù)侖定律的公式知，靜電力變?。键c(diǎn)：本題考查庫(kù)倫定律、物體的平衡。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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）

15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，由光滑細(xì)管組成的豎直軌道，兩圓形軌道半徑分別為R和R/2，A、B分別是兩圓形軌道的最高點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球通過(guò)這段軌道時(shí)，在A處剛好對(duì)管壁無(wú)壓力，求：（1）小球通過(guò)A處時(shí)的速度大??；（2）小球通過(guò)B處時(shí)的速度大??；（3）小球在B處對(duì)管壁的壓力大小。參考答案：（1）在A點(diǎn)用牛頓第二定律：mg=m

(2分)

(1分)（2）從A到B機(jī)械能守恒

(2分)

(1分)（3）

(2分)

(1分)

由牛頓第三定律得：小球在B處對(duì)管壁的壓力大小(1分)17.一根長(zhǎng)L=60cm的繩子系著一個(gè)小球，小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)．已知球的質(zhì)量m=0.5kg，求：（1）試確定到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值；（2）小球到達(dá)能夠最高點(diǎn)繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度；（3）當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s時(shí)，繩對(duì)小球的拉力．（g=10m/s2）參考答案：解：（1）小球在最高點(diǎn)受重力和拉力，合力提供向心力，當(dāng)拉力為零時(shí)，向心力最小，為mg=5N；（2）重力恰好提供向心力時(shí)，速度最小，有：mg=m，解得：v==；（3）當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s時(shí)，拉力和重力的合力提供向心力，有：F+mg=m解得：F═m﹣mg=2.5N；答：（1）到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值為5