2022年福建省寧德市東橋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年福建省寧德市東橋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)中學(xué)高二物理上學(xué)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，水平地面上方的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個用相同材料、相同粗細的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2，其邊長分別是L1和L2，L1>L2。兩個線圈均在距磁場上邊界高處由靜止開始自由下落。整個運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界，設(shè)線圈1和2剛進入磁場時的加速度大小分別為a1、a2，不計空氣阻力，則A.a1=a2 B.a1>a2C.a1<a2 D.條件不足，無法比較a1、a2的大小參考答案：A【詳解】線圈從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流時，受到磁場的安培力大小為：，由電阻定律有：（為材料的電阻率，為線圈的邊長，為導(dǎo)線的橫截面積），線圈的質(zhì)量：，（為材料的密度），當線圈的下邊剛進入磁場時其加速度為：，聯(lián)立得加速度為：，可知線圈1和2剛進入磁場時的加速度大小相同，故選項A正確，B、C、D錯誤。2.質(zhì)量相同溫度相同可看成理想氣體的氫氣和氧氣，它們的A.分子數(shù)相同B.內(nèi)能相同C.分子的平均速率相同D.分子的平均動能相同參考答案：D【詳解】A．氧氣和氫氣的摩爾質(zhì)量不同，質(zhì)量相等的氧氣和氫氣的摩爾數(shù)不同，所以分子數(shù)也不相同，故A錯誤。B．理想氣體分子勢能為零；溫度是分子平均動能的標志，溫度相同時，氧氣和氫氣的分子平均動能相同，質(zhì)量相同的氧氣和氫氣，氧氣的分子數(shù)比氫氣分子數(shù)少，分子平均動能相同，所以氧氣的內(nèi)能要比氫氣的內(nèi)能小，故B錯誤。CD．溫度相同時，氧氣和氫氣的分子平均動能相同，但由于氧氣分子的質(zhì)量比氫氣分子質(zhì)量大，所以它們的平均速率并不相等，故C錯誤，D正確。3.（多選題）在“探究碰撞中的不變量”時，用如圖所示的裝置進行實驗，下列說法中正確的是（）A．懸掛兩球的細繩長度要適當，且等長B．由靜止釋放小球以便較準確地計算小球碰前的速度C．兩小球必須都是鋼性球，且質(zhì)量相同D．兩小球碰后可以粘合在一起共同運動參考答案：ABD【考點】動量定理．【分析】圖中兩個球碰撞過程動量一定守恒；根據(jù)機械能守恒定律求解球碰撞前后的速度．【解答】解：A、懸掛兩球的細繩長度要適當，且等長，保證是對心碰撞，故A正確；B、由靜止釋放小球以便根據(jù)機械能守恒定律較準確地計算小球碰前的速度，故B正確；C、兩個球碰撞過程動量一定守恒，機械能可以不守恒，故不一定要鋼性球，故C錯誤；D、兩小球碰后粘合在一起，系統(tǒng)動量依然守恒，故D正確；故選：ABD．4.如圖所示，兩個小球從水平地面上方同一點O分別以初速度、水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，O′是O在地面上的豎直投影，且O′A:AB=1:3。若不計空氣阻力，則兩小球：A．拋出的初速度大小之比為1:4B．落地速度大小之比為1:3C．落地速度與水平地面夾角的正切值之比為1:3D．通過的位移大小之比為1:參考答案：A5.如圖所示，小車AB靜止于水平面上，A端固定一個輕質(zhì)彈簧，B端粘有橡皮泥。小車AB質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，CB距為L。用細線將木塊連接于小車的A端并使彈簧壓縮。開始時小車AB與木塊C都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)燒斷細線，彈簧被釋放，使木塊離開彈簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起。一切摩擦不計，對整個過程，以下說法正確的是A．整個系統(tǒng)動量守恒

B．整個系統(tǒng)機械能守恒C．最終整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)D．最終整個系統(tǒng)一起共速向右運動參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有電子()、原子()、氘核()、氚()，以同樣的速度垂直進入同一勻強磁場中，它們都做勻速圓周運動，則軌道半徑最大的粒子是

，周期最大的粒子是

。參考答案：氚

氚

7.右圖為“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗裝置圖。（1）圖中，實驗器材A是。（2）一同學(xué)在兩次實驗中測得不同的（、）數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和的乘積明顯不同。若此同學(xué)的實驗操作均正確，則造成此結(jié)果的可能原因是：；。（3）為了保持注射器內(nèi)氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封閉有氣體的部分；。（4）大氣壓強為，注射器內(nèi)氣體的初始體積為。實驗過程中，注射器內(nèi)氣體體積在至的范圍內(nèi)變化，注射器內(nèi)部與外界壓強差的最大值為。參考答案：8.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機──法拉第圓盤發(fā)電機，揭開了人類將機械能轉(zhuǎn)化為電能并進行應(yīng)用的序幕。法拉第圓盤發(fā)電機的原理如圖所示，將一個圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間，并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B，兩電刷與靈敏電流計相連。當金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動時，則電刷A的電勢

電刷B的電勢（填高于、低于或等于）；若僅提高金屬盤轉(zhuǎn)速，靈敏電流計的示數(shù)將

；（填增大、減小或不變）；若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑，靈敏電流計的示數(shù)將

（填增大、減小或不變）參考答案：低于；增大；減??；9.我國科技人員用升溫析晶法制出了超大尺寸單晶鈣鈦礦晶體，尺寸超過71mm，這是世界上首次報導(dǎo)尺寸超過0.5英寸的鈣鈦礦單晶．假設(shè)該單晶體的體積為V，密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)NA，則該晶體所含有的分子數(shù)為_________，分子直徑為_______________．（球的體積，D為球的直徑）參考答案：

(1).

(2).【詳解】該單晶體的質(zhì)量m=ρV，則分子數(shù)為：，單個分子體積：，解得：。10.甲乙兩種光子的波長之比為4∶3，分別用它們照射同一金屬板，發(fā)出光電子的最大初動能為E甲、E乙，則甲乙兩種光子的能量之比為

，該金屬的逸出功為

.參考答案：

3∶4

，

11.如圖，金屬環(huán)A用輕線懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)．若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向

（填“左”或“右”）運動，并有

（填“收縮”或“擴張”）趨勢．參考答案：左；收縮．【考點】楞次定律．【分析】由滑片的移動可知滑動變阻器接入電阻的變化，由歐姆定律可知電路中電流的變化，即可得出磁場的變化及穿著線圈的磁通量的變化，則由楞次定律可得出線圈中磁場的方向，從而得出線圈的運動及形狀的變化．【解答】解：變阻器滑片P向左移動，電阻變小，電流變大，據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原電流磁場方向相反，故相互排斥，則金屬環(huán)A將向左運動，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢．故答案為：左；收縮．12.一臺起重機將質(zhì)量為kg的貨物在2s的時間內(nèi)勻速提升5m，不計額外功，起重機在這2s內(nèi)做的功為__________J，起重機在這2s內(nèi)的平均輸出功率為__________W。貨物克服重力做功

J。（g取）參考答案：5×105

；2.5×105；5×10513.1992年7月，航天飛機“亞特蘭蒂斯”號進行了一項衛(wèi)星懸繩發(fā)電實驗。航天飛機在赤道上空約300km處飛行，速度約為6.5×103m/s，方向由西向東，地磁場在該處的磁感應(yīng)強度B=4×10-5T，地球半徑為6400km，從航天飛機上釋放了一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星所攜帶的一根長L=20km的金屬懸繩能產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢約為

V。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用圖一裝置可以做力學(xué)中的許多實驗，（1）以下說法正確的是

．A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài)．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行C．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力D．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（2）本裝置中要用到打點計時器，如圖二所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要求是．A．交流220V

B．直流220V

C．交流4﹣6V

D．直流4﹣6V（3）在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖三．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A點時小車的瞬時速度為

m/s．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：（1）BD；（2）A；（3）0.52【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，“研究勻變速直線運動”時，細線必須與木板平行以保持加速度不變；在探究“小車的加速度a與力F的關(guān)系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當鈞碼的質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量時，加速度a近似等于g的結(jié)論．（2）甲裝置是電火花打點計時器，直接接220V交流電源，乙裝置是電磁式打點計時器，需接低壓交流電源；（3）根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度求解A點速度．【解答】解：（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤；B、用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行，保持小車的加速度不變．故B正確；C、平衡摩擦力的方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立與質(zhì)量無關(guān)，故改變質(zhì)量后不需重新進行平衡，故C錯誤．D、在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，設(shè)小車的質(zhì)量為M，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，以整體為研究對象有mg=（m+M）a解得：以M為研究對象有繩子的拉力為：顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力．故D正確；（2）甲裝置是電火花打點計時器，直接接220V交流電源；（3）根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度得：故答案為：（1）BD；（2）A；（3）0.5215.12．（1）（2分）如左下圖，該螺旋測微器的讀數(shù)為_________mm。（2）（6分）用伏安法測電阻時，如待測電阻Rx約為150Ω，電流表內(nèi)阻RA約為20Ω，電壓表內(nèi)阻RV約為5KΩ，為了減小誤差，應(yīng)該選用右上圖中的

電路（填①或②）來進行測量。當用電路圖①進行測量時，測量值將比真實值偏

（填“大”或“小”）；當用圖②進行測量時測量值比真實值偏

（填“大”或“小”）。參考答案：(1)

6.690

mm（6.689—6.691均可得分）、(2)

?

、

小

、

大

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）矩形線圈abcd在磁感應(yīng)強度為Ｂ的勻強磁場中繞ab為軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，已知線圈共Ｎ匝，線圈面積為Ｓ，試證明在圖示位置矩形線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值為：。參考答案：設(shè)cd邊、ad邊邊長分別為Ｌ1、Ｌ2，設(shè)單匝線圈cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Ｅ0，則有：①②③④聯(lián)立①－④得：⑤（每式２分）17.如圖所示的電路中，電