山西省太原市師范學(xué)院實驗中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析

山西省太原市師范學(xué)院實驗中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一定質(zhì)量的理想氣體被等溫壓縮時，壓強增大，從微觀上分析是因為：A．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖量加大B．器壁單位面積上在單位時間內(nèi)受到分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子數(shù)目增大D．氣體分子速度加大參考答案：B2.右圖所示的是伏安法測電阻的部分電路，開關(guān)先后接通a和b時，觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化，那么A.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時，S應(yīng)接a。B.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時，S應(yīng)接b。C.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時，S應(yīng)接a。D.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時，S應(yīng)接b。

參考答案：AD3.兩電阻R1和R2的電流I電壓U的關(guān)系圖線如圖所示,可知兩電阻的大小之比R1∶R2等于（

）

A．1∶3

B．3∶1

C．1∶

D．1∶4參考答案：A4.（單選）如圖所示，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中的單匝矩線圈abcd，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R．t=0時刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開紙面向外運動．則正確的是（）A．時刻t線圈中電流的瞬時值i=B．線圈中電流的有效值C．線圈中電流的有效值D．線圈消耗的電功率參考答案：解；A、時刻t線圈中電流的瞬時值i=，A錯誤；B、C：線圈中電流的有效值I=，B錯誤C正確；D、線圈消耗的電功率P=，D錯誤；故選C5.對于連入不同電路的不同燈泡，亮度較大的燈泡一定是（

）A．通過的電流較大

B．兩端電壓較大

C．電阻較大

D．消耗電功率較大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方向射入磁場，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和d射出的電子的速率之比

；通過磁場的時間之比為

．參考答案：2：1，1：2．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】電子垂直射入勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動．根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運動的速率與半徑的關(guān)系．根據(jù)幾何知識確定電子從c孔和b孔時半徑關(guān)系，求解速率之比．根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求解時間之比．【解答】解：①設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為q，磁感應(yīng)強度為B，電子圓周運動的半徑為r，速率為v，由牛頓第二定律得：evB=m，解得：v=，r與v成正比．由圖看出，從c孔和d孔射出的電子半徑之比rc：rd=2：1，則速率之比vc：vd=rc：rd=2：1．②電子圓周運動的周期為：T=，所有電子的周期相等，從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運動時間分別為：tc=T，td=，所以從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運動時間之比：tc：td=1：2；故答案為：2：1，1：2．7.（4分）放射性元素的原子核在發(fā)生α衰變或b衰變生成新原子核時，會同時伴隨著___________射線。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)t＝T1T2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比mA:mB＝_________。參考答案：γ，2T2：2T1

8.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長l＝0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝0.4T?，F(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運動時，則感應(yīng)電動勢為______V，ab中電流的方向______，若定值電阻R＝3.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝1.0Ω，＝______N參考答案：9.電量為2×10﹣6C的正點電荷放入電場中A點，受到作用力為4×10﹣4N，方向向右，則該點的場強為200N/c，方向向右．若把另一電荷放在該點受到力為2×10﹣4N，方向向左，則這個電荷的電量大小為1×10﹣6CC，是負（填正或負）電荷．參考答案：解：A點的場強E==N/C=200N/C，方向：向右．把另一電荷放在該點時，場強不變．由F′=q′E得

q′==C=1×10﹣6C因電場力方向與場強方向相反，則該電荷帶負電荷．故本題答案是：200；向右；1×10﹣6C；負10.根據(jù)下圖中的位移-時間（s-t）圖線填空。(1)物體在0s－4s內(nèi)速度是______m/s(2)物體在4s－8s內(nèi)速度是______m/s(3)物體在8s－10s內(nèi)作______運動；(4)物體在0s－12s內(nèi)的位移是______mC參考答案：11.在“測定金屬的的電阻率”實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是

mm。參考答案：0.740（0.739或0.741）12..在奧運會10米跳臺跳水比賽中，一運動員跳離跳臺時的速度，則運動員落到水面時的速度大小為

m／s。（忽略空氣阻力的影響，）參考答案：13.一臺發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的瞬時值表達式為:V，則此發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的有效值為_______V，產(chǎn)生的交流電的頻率為______Hz．

參考答案：220V

50HZ

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，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400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運動的規(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。請你對上述現(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)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：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。

說出任一觀點，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.1935年在蘇聯(lián)的一條直鐵軌上，有一列火車因蒸汽不足而停駛，駕駛員把貨車廂甲(如圖所示)留在現(xiàn)場，只拖著幾節(jié)車廂向前方不遠的車站開進，但他忘了將貨車廂剎好，使車廂在斜坡上以4m/s的速度勻速后退，此時另一列火車乙正以16m/s的速度向該貨車廂駛來，駕駛技術(shù)相當(dāng)好的駕駛員波爾西列夫立即剎車，緊接著加速倒退，結(jié)果恰好接住了貨車廂甲，從而避免了相撞．設(shè)列車乙剎車過程和加速倒退過程均為勻變速直線運動，且加速度大小均為2m/s2，求波爾西列夫發(fā)現(xiàn)貨車廂甲向自己駛來而立即開始剎車時，兩車相距多遠？

參考答案：解析：取向右為正方向t＝＝s＝10s，

x1＝v1t＝4×10m＝40m

x2＝v2t＋at2＝－16×10m＋×2×102m

＝－60m

（x＝x1＋|x2|＝40m＋60m＝100m

答案：100m17.一列簡諧橫波，在t=0.4s時刻的波形圖象如圖乙所示，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖甲所示．（1）判斷該波的傳播方向（2）求該波的傳播速度．（3）求A質(zhì)點從該時刻起經(jīng)0.6s，所在位置坐標(biāo)和0.6s內(nèi)A質(zhì)點通過的路程．參考答案：解：（1）由甲圖知：質(zhì)點A在t=0.4s時刻通過平衡位置向下運動，在乙圖上，根據(jù)波形平移法，可知該波沿x軸正方向傳播．（2）由甲圖讀出周期T=0.8s，由乙圖知波長λ=20m，則該波的波速v===25m/s．（3）時間t=0.6s=，則質(zhì)點A在0.6s內(nèi)通過的路程等于3倍振幅，為S=3A=3×2cm=6cm，此刻質(zhì)點A位于波峰，位置坐標(biāo)為（15m、2cm）．答：（1）該波的傳播方向沿x軸正方向．（2）該波的傳播速度為25m/s．（3）A質(zhì)點從該時刻起經(jīng)0.6s，所在位置坐標(biāo)為（15m、2cm），0.6s內(nèi)A質(zhì)點通過的路程是6cm．18.如圖所示，光滑水平地面上放有一長木板B，其質(zhì)量為M，長度L=3.0m，B的右端緊靠臺階，上表面與臺階平齊．B上放有一質(zhì)量為m的滑塊C．現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的滑塊A從h=1.0m高的斜面頂端由靜止滑下，然后沖上木板B，（轉(zhuǎn)角處速度大小不變，只改變方向；轉(zhuǎn)角的大小可忽略）但最終A恰好未能撞上C．設(shè)A與其接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，滑塊A的起始位置與木板B右端的水平距離s=0.8m，此過程中C與B恰好不發(fā)生相對滑動，不計滑塊A、C的大?。阎狹=3m，取g=10m/s2．求：（1）滑塊A剛沖上木板B時的速度v0；（2）滑塊C原來離木板B右端的距離d．參考答案：解：（1）設(shè)斜面長為s1，傾角為θ，滑塊A滑到斜面底端后沖上木板B前的水平部分長為s2．對滑塊A由動能定理得：由幾何關(guān)系可知s2+s1cosθ=s，所以v0=4m/s（2）當(dāng)最終A恰好未能撞上C時，三個物體速度相同，設(shè)為v，由動量守恒定律得：

mv0=（m+m+M）v代人數(shù)據(jù)解得：v=0.8m/s設(shè)在此過程A相對于B滑行的距離為l，由能量守恒定律可得：整理得：l=2.5