河南省南陽市文昌中學2022年高二物理下學期期末試卷含解析

河南省南陽市文昌中學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.如右圖所示在平板電容器A、B兩板上加上如右圖所示的交變電壓，開始時B板電勢比A板高，這時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動，設A、B兩板間的距離足夠大，則下述說法中正確的是（

）A、電子先向A板運動，然后向B板運動，再返向A板做周期性來回運動B、電子一直向A板運動C、電子一直向B板運動D、電子先向B板運動，然后向A板運動，再返回B板做周期性來回運動參考答案：C2.所示，用一根細繩和一根輕直桿組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，當A處掛上重物時，繩與桿對手指和手掌均有作用，對這兩個作用力的方向判斷完全正確的是圖乙中的(

)參考答案：D3.如圖所示，在兩個等量異種點電荷A、B之間放一金屬導體，a、b、d是三條帶方向的曲線，c是金屬導體內(nèi)部一點。開關S處于斷開狀態(tài)，取無窮遠處為電勢零點。穩(wěn)定后(

)A．曲線a不能表示電場線

B．點電荷A、B在c點產(chǎn)生的合場強為0

C．把一點電荷從曲線b上的一點移到曲線d上的一點，靜電力一定做功

D．閉合開關S，導線上可能無電流參考答案：AD4.（單選）關于超重和失重，下列說法正確的是（

）A．超重就是物體受到的重力增大了

B．失重就是物體受到的重力減小了C．完全失重就是物體受到的重力為零

D．無論超重、失重，物體受到的重力都不變參考答案：D5.如圖所示，在勻強磁場中有一個矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連．金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導線串聯(lián)．使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AD中點的軸旋轉(zhuǎn)．下列說法中正確的是（

）

A．交流電流表A的示數(shù)隨時間按余弦規(guī)律變化B．線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大，交流電流表A的示數(shù)越小C．線圈平面與磁場平行時，流經(jīng)定值電阻R的電流瞬時值最大D．線圈轉(zhuǎn)動的角速度增加為原來的兩倍，則流經(jīng)定值電阻R的電流的有效值也變?yōu)樵瓉淼膬杀秴⒖即鸢福篊D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.長為L的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當棒達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小等于_________，方向為_________。參考答案：7.某實驗小組采用如下圖所示的裝置來探究“功與速度變化的關系”實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面.實驗的部分步驟如下：①將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，在長木板的另一端固定打點計時器；②把紙帶穿過打點計時器的限位孔，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；③把小車拉到靠近打點計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶；④關閉電源，通過分析小車位移與速度的變化關系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關系．下圖是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上的三個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如下圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：(1)打B點時刻，小車的瞬時速度vB＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功為W1，則當鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為________．(用h1、h2、W1表示)

(3)實驗中，該小組同學畫出小車位移x與速率v的關系圖象如右圖所示.根據(jù)該圖線形狀，某同學對W與v的關系作出的猜想，肯定不正確的是____________．A．W∝v

B．W∝v2

C．W∝

D．W∝v3參考答案：(1)0.40(2)W1(3)A、C8.（4分）圖是一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，此時點的速度方向向上，則該波向

(選填“左”或“右”)傳播，在處的質(zhì)點的加速度方向是向

(選填“上”或“下”)。

參考答案：右，下9.游標卡尺讀數(shù)為___________mm，螺旋測微器的讀數(shù)為___________mm。ks5u參考答案：9.40;

5.545～5.54710.用伏安法測某一電阻時，如果采用如圖4所示的甲電路，測量值為R1，如果采用乙電路，測量值為R2，那么R1、R2與真實值R之間滿足關系：R1

R；

R2

R

(填＞或＜)參考答案：R1＜R；

R2＞R11.如圖所示為某交流電隨時間變化的圖象，則該交變電流的有效值為

A。

參考答案：5A12.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關。理論與實驗都表明k=，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學中稱之為楊氏模量。①在國際單位中，楊氏模量r的單位應該是____A

N

B．m

C.

N/m

D．N/m②某同學通過實驗測得該橡皮筋的-些數(shù)據(jù)，做出了外力F與伸長量x之間的關系圖像如圖所示。由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=__________N/m。③若該橡皮筋的原長是10.0cm，橫截面積是1.0mm，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是____（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：13.在真空中負點電荷Q形成的電場中的P點，放一個q＝－10－9C的點電荷，測得所受電場力大小為10－6N．則此時Q在P點產(chǎn)生的電場的場強大小為________N/C，若在P點不放任何檢驗電荷，則Q在P點產(chǎn)生的場強大小為________N/C.參考答案：103N/C.

103N/C.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.關于電磁場的理論，下列說法正確的是（

）A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場參考答案：B15.（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，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.氫原子處于基態(tài)時能量E1=–13.6ev、軌道半徑為r1，原子第n能級的能量為，軌道半徑為.已知電子電量為e，質(zhì)量為m，靜電力衡量為k。(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)求：（1）若要使處于n=2的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射氫原子？（2）若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光照射鈉，通過計算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應？（3）氫原子核外電子的繞核運動可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n=2的定態(tài)時，核外電子的等效電流多大？(用k、e、m、r1表示)參考答案：（1）解：n=2的氫原子的能量為，用頻率為的電磁波照射氫原子，則有（2）已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，鈉的逸出功為一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光照射鈉，要使鈉發(fā)生光電效應，必使躍遷時兩能級的差，所以在六條光譜線中有四條譜線可使鈉發(fā)生光電效應.（3）氫原子核外電子繞核做勻速圓周運動,庫侖力充當向心力,

核外電子的等效電流

17.如圖所示，學校有一臺應急備用發(fā)電機，內(nèi)阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為n3：n4=4：1，輸電線總電阻為R線=4Ω，全校有22間教室，每間教室安裝“220V

40W”的電燈6盞，要求所有的電燈都正常發(fā)光，求：（1）輸電線上損耗的電功率P損多大？（2）發(fā)電機的電動勢E多大？參考答案：解：（1）所有電燈正常發(fā)光時消耗的功率為

P燈=40×22×6W=5280W=P4

由于燈正常發(fā)光時，降壓變壓器副線圈兩端電壓U4=220V，所以降壓變壓器原線圈兩端電壓

=解得：U4=V=880V

兩變壓器之間輸電線上的電流為

I線=A=6A

輸電線上損失的功率

P損=I線2R=62×4W=144W

（2）升壓變壓器副線圈兩端電壓

U2=U3+U損=V=904V

升壓變壓器原線圈兩端電壓

U1=U2=V=226V

升壓變壓器原線圈中的電流

I1=I線=A=24A

發(fā)電機內(nèi)阻上的電壓

Ur=I1r=24V

發(fā)電機的電動勢

E=U1+Ur=226V+24V=250V【考點】遠距離輸電．【分析】通過理想升壓變壓器T1將電送到用戶附近，然后用理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電家中．提升電壓的目的是降低線路的功率損失，從而提高用戶得到的功率．由教室獲得的功率與正常發(fā)光的電壓可求得，線路上的損失電壓．再功率可算出輸電上的電阻．由理想變壓器的變壓比與變流比可求出發(fā)電機的電動勢．18.一質(zhì)量M=0.8kg的小物塊，用長l=0.8m的細繩懸掛在天花板上，處于靜止狀態(tài)。一質(zhì)量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物塊,并與物塊粘在一起,小球與物塊相互作用時間極短可以忽略。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小球粘在物塊上的瞬間，小球和物塊共同速度的大??；（2）小球和物塊擺動過程中，細繩拉力的最大值；