廣西壯族自治區(qū)河池市思恩中學(xué)2022年高二物理測(cè)試題含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市思恩中學(xué)2022年高二物理測(cè)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.（單選）在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()．

A．其他條件不變，將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變寬

B．其他條件不變，使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄

C．其他條件不變，換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬

D．其他條件不變，減少單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬參考答案：C2.（單選）現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及電鍵按如圖所示連接．下列說法中正確的是（）A.

電鍵閉合后，只有線圈A插入或拔出才會(huì)引起線圈B產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)B.

線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.

電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)時(shí)，會(huì)使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.

電鍵閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能發(fā)生偏轉(zhuǎn)參考答案：解：A、電鍵閉合后，線圈A插入或拔出、移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片都可以使穿過線圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，都會(huì)使B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C、電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)時(shí)，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確；D．電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速或加速滑動(dòng)時(shí)，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤；故選：C．3.下列說法正確的是

（

）A．α射線和γ射線都是電磁波B．β射線是原子的核外電子電離后形成的電子流C．用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ贒．原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的總質(zhì)量總小于原核的質(zhì)量參考答案：CD4.從同一高度以不同的速度同時(shí)水平拋出兩個(gè)質(zhì)量不同的石子，下面說法正確的是A．速度大的先著地

B．速度小的先著地C．質(zhì)量大的先著地

D．兩石同時(shí)著地參考答案：D5.質(zhì)量為2kg的木箱在水平地面向右運(yùn)動(dòng)，速度由6m/s均勻變化到2m/s，所用的時(shí)間為4s，地面與木箱的動(dòng)摩擦因素為0.05，則木箱受到的摩擦力為

(

)A．向左1N

B．向右1N

C．向左0.5N

D．向右0.5N參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(chǎng)，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(chǎng)的時(shí)間之比為

．參考答案：2：1，1：2．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運(yùn)動(dòng)的速率與半徑的關(guān)系．根據(jù)幾何知識(shí)確定電子從c孔和b孔時(shí)半徑關(guān)系，求解速率之比．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解時(shí)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(qiáng)度為B，電子圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)間之比：tc：td=1：2；故答案為：2：1，1：2．7.一臺(tái)理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個(gè)100Ω的負(fù)載電阻，如圖所示，則：（1）當(dāng)原線圈接在44V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)_______V,電流表示數(shù)_______A．（2）當(dāng)原線圈接在220V交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)_______V,電流表示數(shù)_______A．此時(shí)輸入功率為_______W，參考答案：8.有一振源可產(chǎn)生周期是10－3的波，并能在介質(zhì)中以300m/s的速度傳播，這列波的頻率是

Hz，波長是

m．

參考答案：9.有兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：振幅之比為__________；擺長之比為_________。參考答案：1：3

，

4：110.（3分）如圖所示，平放在凹槽中的圓柱體重為60N，其重心不在中軸線O處，而在軸線O的正下方O'處；已知：∠POQ=900，∠PO'Q=1200，不計(jì)槽對(duì)圓柱體的摩擦。則接觸點(diǎn)P對(duì)圓柱體的支持力為________N參考答案：3011.對(duì)于如圖所示的電流i隨時(shí)間t作周期性變化的圖象，周期為

s;該電流是

電（填“交流”或“直流”）。參考答案：

0.01

直流12.質(zhì)量為0.1kg的彈性小球從高為1.25m處自由下落至一光滑而堅(jiān)硬的水平板上，碰撞后彈回到0.8m高處，碰撞時(shí)間為0.01s，則小球與水平板碰撞過程中動(dòng)量變化大小為_____________kg·m/s，小球與水平板間的平均撞擊力大小為____________N．參考答案：

(1).0.9

(2).91【詳解】由于小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則其與水平面碰撞前的速度為：，所以與水平面碰撞前的動(dòng)量為：P1=mv1=0.1×5kg?m/s=0.5kg?m/s，方向豎直向下。與水平面碰后，小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為0.8m，則碰后小球速度為，方向豎直向上；此時(shí)小球的動(dòng)量為：P2=mv2=0.1×4kg?m/s=0.4kg?m/s，方向豎直向上，動(dòng)量的變化量為：。設(shè)向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化．小球所受外力有重力mg和水平面對(duì)它的彈力N，則有：（N-mg）t=P2-P1，代入數(shù)據(jù)解得：N=91N，方向豎直向上。13.在收音機(jī)接收中波段電磁波時(shí)，其LC振蕩電路的電感L是固定的，當(dāng)可變電容器電容為C1時(shí)可接收頻率為535kHz的電磁波，當(dāng)可變電容器的電容為C2時(shí)可接收頻率為1605kHz的電磁波，則電容之比C1：C2=

，這兩列波的波長之比=

。參考答案：9：1，3：1

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（5分）電磁波是一個(gè)大家族，請(qǐng)說出這個(gè)家族中的幾個(gè)成員（至少說出3個(gè)）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。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(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)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(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400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(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。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.“奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī)進(jìn)行過一次太空飛行，其主要任務(wù)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(yùn)動(dòng)約有一半時(shí)間在地球的陰影內(nèi)，所以在它能發(fā)電的時(shí)間內(nèi)將把所發(fā)電的一部分儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，由以上數(shù)據(jù)，估算這個(gè)太陽能電池板能對(duì)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.傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25m，接入電動(dòng)勢(shì)ε=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池。垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m=，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)B=0.8T垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？框架與棒的電阻不計(jì)，g=10m/s2。

參考答案：18.（20分）如圖所示，M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的剛性U型金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中接有阻值為R的電阻，它們的質(zhì)量為m0．導(dǎo)軌的兩條軌道間的距離為l，PQ是質(zhì)量為m的金屬桿，可在軌道上滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持與軌道垂直，桿與軌道的接觸是粗糙的，桿與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。初始時(shí)，桿PQ于圖中的虛線處，虛線的右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于桌面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。現(xiàn)有一位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的與軌道平行的恒力F作用于PQ上，使之從靜止開始在軌道上向右作加速運(yùn)動(dòng)。已知經(jīng)過時(shí)間t，PQ離開虛線的距離為x，此時(shí)通過電阻的電流為I0，導(dǎo)軌向右移動(dòng)的距離為x0（導(dǎo)軌的N1N2部分尚未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域）。求在此過程中電阻所消耗的能量。不考慮回路的自感。

參考答案：解析：桿PQ在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的作用力有：外加恒力F，方向向右；磁場(chǎng)的安培力，其大小FB=BIl，方向向左，式中I是通過桿的感應(yīng)電流，其大小與桿的速度有關(guān)；摩擦力，大小為Fμ，方向向左。根據(jù)動(dòng)能定理，在所考察過程中作用于桿的合力做的功等于桿所增加的動(dòng)能，即有

（1）式中v為經(jīng)過時(shí)間t桿速度的大小，WF為恒力F對(duì)桿做的功，WF安為安培力對(duì)桿做的功，WFμ為摩擦力對(duì)桿做的功。恒力F對(duì)桿做的功

WF=Fx

（2）因安培力的大小是變化的，安培力對(duì)桿做的功用初等數(shù)學(xué)無法計(jì)算，但桿克服安培力做的功等于電阻所消耗的能量，若以ER表示電阻所消耗的能量，則有

－WF安=ER

（3）摩擦力Fμ是恒力，它對(duì)桿做的功

WFμ=－Fμx

（4）但Fμ未知。因U型導(dǎo)軌在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，若其加速度為a，則有

Fμ=m0a

（5）而

a=2x0/t2

（6）由（4）、（5）、（6）三式得

（7）經(jīng)過時(shí)間t桿的速度設(shè)為v，則桿和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

ε=Blv