2022年吉林省四平市公主嶺懷德第一中學高二物理下學期期末試卷含解析

2022年吉林省四平市公主嶺懷德第一中學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.如圖所示，以勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m。該車加速時最大加速度大小為，減速時最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為，下列說法中正確的有（

）

A．如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線

B．如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速

C．如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線

D．如果距停車線處減速，汽車能停在停車線處參考答案：AC2.“神舟”十號飛船于2013年6月11日17時38分發(fā)射升空，如圖所示，在“神舟”十號靠近軌道沿曲線從M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減?。诖诉^程中“神舟”十號所受合力的方向可能是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】運動的合成和分解．【分析】“神舟”十號的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運動，故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反，分析這兩個力的合力，即可看出那個圖象是正確的．【解答】解：“神舟”十號在飛行過程中，沿曲線從M點向N點飛行的過程中，做曲線運動，必有力提供向心力，向心力是指向圓心的；“神舟”十號飛行過程中減速，且沿切向方向有與速度相同的力；故向心力和切線力與速度的方向的夾角要大于90°．故ABD錯誤，C正確．故選：C．3.有關電阻率的敘述中錯誤的是

A．當溫度極低時超導材料的電阻率會突然減小到零B．平時用的導線是由電阻率較小的鋁、銅材料做成的C．材料的電阻率取決于導體的電阻、截面積和長度D．材料的電阻率會隨溫度的變化而變化參考答案：C4.如圖所示的真空空間中，僅在正方體中的黑點處存在著電荷量大小相等的點電荷，則圖中a，b兩點電場強度和電勢均相同的是參考答案：C5.關于波的頻率，下列說法中正確的是A．波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關B．波的頻率與波速無關C．波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時，頻率變大D．以上說法均不正確參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在如圖（a）所示的x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出所在位置），O為x軸坐標原點，A、B兩點的坐標分別為0.1m和0.4m．放在A、B兩點的檢驗電荷q1、q2受到的電場力跟它們所帶電量的關系如圖（b）所示．則A、B兩點的電場強度大小之比為________；點電荷Q的位置坐標為x=________m．參考答案：4:1

0.2

7.如圖所示，兩個帶有等量同種電荷的小球，質(zhì)量均為m，用長L的絲線掛在同一點，平衡時絲線與豎直方向成角，則每個小球受到的靜電力為

，小球的帶電量為

。參考答案：

Ks5u8.某發(fā)電廠輸出的功率為200kW，輸出電壓為11kV．若采用220kV的高壓輸電，那么，升壓變壓器（不計變壓器能量損失）的原線圈和副線圈的匝數(shù)比為

；輸電電流為

A．參考答案：1：20，0.90【考點】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】（1）根據(jù)變壓器線圈匝數(shù)比等于電壓之比即可求解；（2）根據(jù)I=求解電流；【解答】解：由得，升壓變壓器的原線圈與副線圈匝數(shù)比為；輸電電流I==故答案為：1：20，0.909.真空中有一電場，在電場中的P點放一電量為+4.0×10-9C的檢驗電荷，它受到的電場力為2.0×10-5N，方向向右，則P點的場強為________N／C；把檢驗電荷電量減小為+2.0×10-9C，則該電荷在P點受到的電場力為__________N，P點電場方向

參考答案：10.設想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有

個水分子。(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：（都算對）11.（4分）如圖所示，當條形磁鐵由較遠處向螺線管平移靠近時，流過電流計的電流方向是____________，當磁鐵遠離螺線管平移時，流過電流計的電流方向是__________。

參考答案：b→G→a；a→G→b12.如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當磁感應強度均勻增加時，有一帶電粒子靜止于水平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶

電，若增大磁感應強度的變化率，則帶電粒子將

（填“向上運動”“向下運動”或靜止”）參考答案：負，向上運動．【考點】法拉第電磁感應定律；電容．【分析】帶電粒子受重力和電場力平衡，由楞次定律可判斷極板帶電性質(zhì)，由法拉第電磁感應定律可得出感應電動勢變化，從而知道電場力的變化．【解答】解：當磁場均勻增加時，由楞次定律可判斷上極板帶正電．所以平行板電容器的板間的電場方向向下，帶電粒子受重力和電場力平衡，所以粒子帶負電．若增大磁感應強度的變化率，感應電動勢增大，粒子受的電場力增大，則帶電粒子將向上運動．故答案為：負，向上運動．13.（4分）質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，則這兩粒子的動能之比Ek1:Ek2=

，周期之比T1:T2=

。參考答案：

1:2

1:2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度與質(zhì)量關系”的實驗裝置。（1）在圖示裝置中，①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射器部分，②是接收部分。在該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實驗誤差，應使鉤碼質(zhì)量盡量__________些。（填“大”或“小”）（2）改變小車的質(zhì)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-1/M關系圖線，①如果摩擦力不能忽略，則畫出的a-1/M圖線為圖示中的____________。（填“甲”或“乙”或“丙”）②（單選題）本實驗中，某同學畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：15.某同學在實驗室測定金屬絲電阻率的實驗中（1）如圖甲所示，用游標卡尺測量長度，可知其長度為：_____________mm；（2）如圖乙所示，用螺旋測微器測金屬絲的直徑，可知其測量值為：_____________mm．

參考答案：

(1).110.50

(2).1.848【詳解】（1）如圖甲所示，L=110mm+0.05mm×10=110.50mm；（2）如圖乙所示，d=1.5mm+0.01mm×34.8=1.848mm．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.“奮進號”航天飛機進行過一次太空飛行，其主要任務是給國際空間站安裝太陽能電池板、該太陽能電池板長L=73m，寬d=12m，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為η=20%，已知太陽的輻射總功率為P0=3.83×1026W，地日距離為R0=1.5×1011m，國際空間站離地面的高度為h=370km，它繞地球做勻速圓周運動約有一半時間在地球的陰影內(nèi)，所以在它能發(fā)電的時間內(nèi)將把所發(fā)電的一部分儲存在蓄電池內(nèi)，由以上數(shù)據(jù)，估算這個太陽能電池板能對國際空間站提供的平均功率是多少？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：17.（計算）（2014秋?城東區(qū)校級月考）如圖所示，一帶電量為q小球用絕緣繩懸掛，勻強電場方向水平向右．小球的重力為G，偏離豎直方向的夾角為α．求：（1）帶點小球的電性是（正或負）．（2）求出小球受到的電場力F的大?。?）求電場強度E．參考答案：（1）小球帶正電荷．（2）小球受到的電場力為；（3）該電場強度E的大小為．電場強度；共點力平衡的條件及其應用（1）小球處于勻強電場，在電場力qE、拉力FT與重力mg處于平衡狀態(tài)，如圖，電場力方向應水平向右，與電場強度方向相同，所以小球帶正電．（2）結(jié)合受力示意圖，根據(jù)平衡條件得：小球受到的電場力F=qE=mgtan30°=．（3）由F=qE，得：E=答：（1）小球帶正電荷．（2）小球受到的電場力為；（3）該電場強度E的大小為．18.（17分）2007年3月1日，國家重大科學工程項目“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗收。作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當于人類為自己制造了一個小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實驗設備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料。如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強磁場b區(qū)域，圍著磁感應強度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內(nèi)的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環(huán)形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束。設離子質(zhì)量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場的內(nèi)半徑為R1，

外半徑R2=（1+）R1。（1）將下列核反應方程補充完整，指出哪個屬于核聚變方程。并求出聚變過程中釋放的核能E0。已知H的質(zhì)量為m2，H的質(zhì)量為m3，α粒子的質(zhì)量為mα，的質(zhì)量為mn，質(zhì)子質(zhì)量為mP，電子質(zhì)量為me，光速為c。A．（

）

B．(

)C．(

)

D．(

)（2）若要使從a區(qū)域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場時都不能越出磁場的外邊界，則b區(qū)域磁場的磁感應強度B至少為多大?（3）若b區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度為B，離子從a區(qū)域中心O點沿半徑OM方向以某一速度射入b區(qū)，恰好不越出磁場的外邊界。請畫出在該情況下離子在a、b區(qū)域內(nèi)運動一個周期的軌跡，并求出周期T。

參考答案：解析：（1）A屬于聚變方程（1分）

，2，，（全對得1分）E=[m2＋m3－(mα＋mn)]c2

（1分）（2）如圖1所示，當離子的速度沿與內(nèi)邊界圓相切的方向射入磁場，且軌道與磁場外圓相切時所需磁場的磁感應強度B1，即為要求的值。設軌跡圓的半徑為r1，則r1＝（1分）由：qvB1＝m（1分）解之得：B1=（2分）（3）如圖2所示（2分）。要使沿OM方向運動的離子不能穿越磁場，則