山西省運(yùn)城市王通中學(xué)2022年高二物理期末試題含解析

山西省運(yùn)城市王通中學(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.如圖所示，磁場B方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是（

）參考答案：C2.如圖所示，一束紅光和一束紫光平行入射到三棱鏡上，經(jīng)棱鏡折射后，交匯在屏上同一點(diǎn)。下列判斷正確的是（

）A．a(chǎn)為紫光，b為紅光，a光在棱鏡中的速率小B．a(chǎn)為紫光，b為紅光，b光在棱鏡中的速率小C．a(chǎn)為紅光，b為紫光，a光在棱鏡中的速率小D．a(chǎn)為紅光，b為紫光，b光在棱鏡中的速率小參考答案：A3.（單選）如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線圈abcd邊長為L（L<d），質(zhì)量為m、電阻為R，將線圈在磁場上方h高處由靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0，cd邊剛離開磁場時(shí)速度也為v0，則線圈穿過磁場的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場起一直到ab邊離開磁場為止）（

）A.感應(yīng)電流所做的功為mgd

B.感應(yīng)電流所做的功為mghC.線圈的最小速度一定是D.線圈的最小速度一定是mgR/B2L2參考答案：C4.下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是(

)A.交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交變電流的最大值B.利用歐姆定律計(jì)算時(shí)，公式中的電流、電壓值是指交變電流的有效值C.給定的交變電流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下都是指瞬時(shí)值D.交流電表上顯示的電流數(shù)值是該交變電流的有效值參考答案：BD5.a、b、c三個(gè)α粒子由同一點(diǎn)垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場，由此可以肯定（）A．在b飛離電場的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上B．進(jìn)入電場時(shí)，c的速度最大，a的速度最小C．b和c同時(shí)飛離電場D．動(dòng)能的增量相比，a的最小，b和c的一樣大

參考答案：ABA、a、b兩個(gè)粒子在電場中沿電場的方向上的位移相同，由可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間也相同，所以b粒子飛離電場的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上，選項(xiàng)A正確．

B、由可知，c粒子在電場中飛行的時(shí)間最短，而在水平方向飛行的距離最大，所以c的速度最大，a、b兩粒子飛行時(shí)間相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小，選項(xiàng)B正確．

C、b和c在電場中沿電場的方向的位移不同，所以在電場中飛行的時(shí)間也就不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．

D、由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，三個(gè)粒子的動(dòng)能的增加即為電場力對(duì)粒子所做的功，三個(gè)粒子受到的電場力相同，在電場力的方向上，誰的位移大，電場力對(duì)誰做的功就大，所以對(duì)a、b兩粒子做的功相等，對(duì)c粒子做的功要少．選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

故選AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿的最下端固定一個(gè)帶有正電的小球A（可看成點(diǎn)電荷），另一帶孔的帶電小球B（可看成點(diǎn)電荷）穿在細(xì)桿上，不計(jì)任何摩擦阻力。將小球B從M點(diǎn)無初速釋放，小球在最高點(diǎn)M與最低點(diǎn)N之間來回運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)是M、N兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)?？梢耘卸ǎ盒∏駼帶____________（選填：“正”或“負(fù)”）電，小球B的最大速度出現(xiàn)在____________（選填：“M點(diǎn)”、“O點(diǎn)”、“N點(diǎn)”、“M點(diǎn)與O點(diǎn)中間的某一位置”或“O點(diǎn)與N點(diǎn)中間的某一位置”）。

參考答案：正；O點(diǎn)與N點(diǎn)中間的某一位置7.（4分）一根長為0.2m、通入電流為3A的直導(dǎo)線，垂直于磁感線放入磁場中某處，受到的磁場力是6×10N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_________T；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是___________T。參考答案：0.1，0.18.如圖所示為電場中的一條電場線，一個(gè)帶負(fù)電的電荷在A點(diǎn)所受的電場力為FA，在B點(diǎn)所受的電場力為FB，已知FA＜FB，且所受電場力的方向水平向左，則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度EA＿＿EB（選填“＜”、“＝”或“＞”），A點(diǎn)電場的方向?yàn)椋撸撸撸撸撸撸?。參考答案：＜、水平向?.用頻率為ν的光照射光電管陰極時(shí)，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(dòng)能Ekm=

；該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率ν0=

．參考答案：Ekm=eUc

ν0=ν-eUc/h

10.如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)線長度為L，一端拴一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球，另一端固定在O點(diǎn)．把小球拉到使細(xì)線水平伸直的位置A然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成θ=60°的位置B時(shí)速度為零．則電場強(qiáng)度E=

，小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率為

參考答案：由動(dòng)能定理可知：

mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0

解得：設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)中細(xì)線與水平方向的夾角為α，則對(duì)任一時(shí)刻應(yīng)有：

mgLsinα-EqL（1-cosα）=1/2mv2；11.（5分）如圖所示，直線A是電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象，直線B是電阻R兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖象，把該電源與電阻R組成閉合電路，則電源的輸出功率_____W，電源的內(nèi)電阻______Ω。

參考答案：6；0.7512.如圖所示，半徑是0.2m的圓弧狀光滑軌道置于豎直面內(nèi)并固定在地面上，軌道的最低點(diǎn)為B，在軌道的A點(diǎn)（弧AB所對(duì)圓心角小于5°）和弧形軌道的圓心O兩處各有一個(gè)靜止的小球Ⅰ和Ⅱ，若將它們同時(shí)無初速釋放，先到達(dá)B點(diǎn)的是________球參考答案：

Ⅱ13.（5分）從下圖所示的振動(dòng)圖像中，可以判定振子在t＝_____s時(shí)，具有正向最大加速度；t＝____s時(shí)，具有負(fù)方向最大速度。在時(shí)間從____s至_____s內(nèi)，振子所受回復(fù)力在－y方向并不斷增大；在時(shí)間從_____s至_____s內(nèi)，振子的速度在＋y方向并不斷增大。

參考答案：0.4，0.2，0.6，0.8，0.4，0.6三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）15.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。（1）請(qǐng)比較P、Q兩點(diǎn)中電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強(qiáng)度方向相反)

(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動(dòng)的簡化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場Ⅰ和Ⅱ，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計(jì)電子所受重力）。（1）在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置.（2）在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點(diǎn)的位置.（3）若將左側(cè)電場Ⅱ整體水平向右移動(dòng)L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開（D不隨電場移動(dòng)），求在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。參考答案：（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場I中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出區(qū)域I時(shí)的為v0，此后電場II做類平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y，有ks5u解得y＝，所以原假設(shè)成立，即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（－2L，）（2）設(shè)釋放點(diǎn)在電場區(qū)域I中，其坐標(biāo)為（x，y），在電場I中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場II做類平拋運(yùn)動(dòng)，并從D點(diǎn)離開，有解得xy＝，即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點(diǎn)即為所求位置。（3）設(shè)電子從（x，y）點(diǎn)釋放，在電場I中加速到v2，進(jìn)入電場II后做類平拋運(yùn)動(dòng)，在高度為y′處離開電場II時(shí)的情景與（2）中類似，然后電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過D點(diǎn)，則有，解得，即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點(diǎn)即為所求位置17.（7分）如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m，質(zhì)量為6×10－2kg的通電直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度I＝1A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T，方向豎直向上的磁場中．設(shè)t＝0時(shí)，B＝0，則需要多長時(shí)間斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零？(g取10m/s2)參考答案：解：斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零時(shí)導(dǎo)線的受力如圖所示．由平衡條件 FTcos37°＝F①（1分） FTsin37°＝mg②（1分） 由①②解得：F＝（1分），代入數(shù)值得：F＝0.8