湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣第七中學2022年高二物理期末試卷含解析

湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣第七中學2022年高二物理期末試卷含解析一、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，L1，L2是兩個規(guī)格不同的燈泡，當它們如圖連接時，恰好都能正常發(fā)光，設電路兩端的電壓保持不變，現(xiàn)將變阻器的滑片P向右移動,則在此過程中L1和L2兩燈的亮度變化情況是

（

）A．L1變亮，L2變亮B．L1變亮，L2變暗C．L1變暗，L2變亮D．L1變暗，L2變暗參考答案：C2.（單選）物體同時受到同一平面內的三個力作用，下列幾組力中，它們的合力不可能為零的是（）A．5N、7N、8N

B．2N、3N、5NC．1N、5N、10N

D．1N、10N、10N參考答案：C3.在電磁感應現(xiàn)象中，下列說法正確的是 （

） A．導體相對磁場運動，導體內一定會產(chǎn)生感應電流 B．導體做切割磁感線運動，導體內一定會產(chǎn)生感應電流 C．閉合電路在磁場內作切割磁感線運動，電路內一定會產(chǎn)生感應電流 D．穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應電流。參考答案：4.（單選）如圖是某位同學設想的人造地球衛(wèi)星軌道（衛(wèi)星發(fā)動機關閉），其中不可能的是（）參考答案：考點：萬有引力定律及其應用．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，靠地球的萬有引力提供向心力，而萬有引力的方向指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心．解答：解：人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，萬有引力的方向指向地心，所以圓周運動的圓心是地心．故A、B、C正確，D錯誤．本題選不可能的，故選D．點評：解決本題的關鍵知道人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，圓周運動的圓心為地心．5.如圖所示，在范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強磁場中，有一個矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2和O3O4都是線圈的對稱軸，應使線圈怎樣運動才能使其中產(chǎn)生感應電流（）A．向左平動B．向上或向下平動C．向右平動D．繞O1O2轉動參考答案：考點：感應電流的產(chǎn)生條件．.專題：電磁感應與電路結合．分析：本題比較簡單，考查了產(chǎn)生感應電流的條件，通過判斷線圈中的磁通量是否變化，即可得出正確結果．解答：解：ABC、由于磁場為勻強磁場，無論線圈在平面內如何平動，其磁通量都不變化，因此不會產(chǎn)生感應電流，故ABC錯誤；D、當線圈繞O1O2轉動時，磁通量將發(fā)生變化，如轉過90°時磁通量為零，因此有感應電流產(chǎn)生，故D正確．故選：D．點評：根據(jù)產(chǎn)生感應電流的條件判斷線圈中是否有感應電流產(chǎn)生是電磁感應中的基本要求，要把握實質問題，不要受其它條件的干擾．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩平行金屬板帶等量異種電荷，板間電壓為U，場強方向豎直向下，金屬板下方有一勻強磁場，一帶電量為+q、質量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場加速后射出，并進入磁場做勻速圓周運動，運動半徑為R，不計粒子的重力．粒子從電場射出時速度的大小為

；勻強磁場的磁感應強度的大小為

．參考答案：，．【考點】質譜儀和回旋加速器的工作原理．【分析】根據(jù)動能定理列式，即可求解粒子從電場射出時速度的大??；再根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式，即可求解磁感應強度的大?。窘獯稹拷猓毫Ｗ釉陔妶鲋?，只受電場力作用，由靜止加速到速度v后射出電場，由動能定理可知：qU=mv2；解得：v=粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則：qvB=m解得：B=將第一問的速度代入，得：B=故答案為：，．7.真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電荷量不變，將它們之間的距離增大為原來的2倍，則它們之間作用力的大小等于

F.參考答案：．8.如圖是正弦式電流的圖像，由圖可知：該交變電流的頻率為

Hz，電壓的有效值為

V。參考答案：

50

；

100

9.如圖所示是一個雙量程電壓表，表頭是一個內阻Rg＝500Ω，滿刻度電流為Ig＝1mA的毫安表，現(xiàn)接成量程分別10V和100V的兩個量程，則所串聯(lián)的電阻R1＝

Ω,R2＝

Ω參考答案：9．5×103

9×104由Ug=IgRg=0．5V，所以R1兩端電壓UR1=U1-Ug=9．5V，所以；同理UR2=U2-U1=90V，?？键c：串聯(lián)電路電壓和電阻的關系點評：串聯(lián)電路中電流不變，電壓比就等電阻比。10.電源是把______能轉化為______能的裝置，電動勢是描述電源這種本領的物理量，它的單位是________。參考答案：其他形式，電，伏特11.一個2噸重的汽車以4m/s的速度通過一拱型橋的橋頂時對橋的壓力比它的重力小4000N。橋拱的半徑為________m。參考答案：12.（6分）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中X是某種粒子．已知：、、和粒子X的質量分別為、、和；1u相當于931.5MeV的能量．由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X是

；該反應的質量虧損為

（用m1、m2、m3、m4表示）；該反應釋放出的能量為

MeV（結果保留3位有效數(shù)字）．參考答案：（或中子）

17.6

解：由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1+1-2=0，由質量數(shù)守恒可知，x粒子的質量數(shù)為：2+3-4=1，則x粒子是中子；核反應過程的質量虧損：△m=m1+m2-m3-m4，由質能方程可知，核反應過程中釋放的能量為E=△mc2，代入數(shù)據(jù)解得：E=17.6MeV；13.1m的均勻金屬桿，兩端焊接等長的細軟導線，懸掛在同一水平高度的兩點上，abcd所在的區(qū)域內有一豎直向上的勻強磁場，當ab中通以如右圖所示的電流時，金屬桿ab偏離原來的位置到兩根懸線和豎直方向的夾角為30°時保持平衡，如果金屬桿ab的質量為kg，其中通過的電流強度為10A。則勻強磁場的磁感應強度為______T。（g取10m/s2）參考答案：1T

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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兩個小球．A球的質量為0.3kg，以速度8m/s跟質量為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)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(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球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A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是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）15.（5分）電磁波是一個大家族，請說出這個家族中的幾個成員（至少說出3個）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有一以（r，0）為圓心、半徑為r的圓柱形勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，在y≥r的范圍內，有方向向右的勻強電場，電場強度大小E。從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質子，質子的運動軌跡均在紙面內，已知質子的電量為e，質量為m，質子在磁場中的偏轉半徑也為r，不計重力及阻力作用。求：（1）質子進入磁場時的速度大?。唬?）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質子，到達y軸所需的時間；參考答案：17.如圖所示，一水平放置的平行導體框寬度L=0.5m，接有R=0.2Ω的電阻，磁感應強度B=0.4T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下，現(xiàn)有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體棒ab電阻不計，當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：（1）導體棒ab上的感應電動勢的大小及導體棒中感應電流的方向；（2）要維持ab向右勻速運動，作用在ab上的水平外力為多少？方向怎樣？（3）電阻R上產(chǎn)生的熱功率多大？參考答案：解：（1）導體棒垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢大小為：E=BLv=0.4×0.5×4V=0.8V；（2）導體棒ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得體ab上感應電流為：I==A=4.0A由右手定則知感應電流的方向由b向a．導體受到的安培力F=BIL=0.4×4×0.5=0.8N；則拉力F=0.8N；（3）電阻R上的熱功率：P=I2R=42×0.2W=3.2W．答：（1）導體ab上的感應電動勢的大小為0.80V．（2）維持勻速運動的拉力為0.8N；（3）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為3.2W．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；安培力．【分析】（1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢大小公式E=BLv求出感應電動勢的大?。?）由右手定則判斷感應電流的方向．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應電流的大?。砂才嗔角蟮冒才嗔?，由平衡關系可知拉力大??；（3）根據(jù)P=I2R求出電阻R上產(chǎn)生的熱功率．18.如圖所示，傾角為α的斜面體（斜面光滑且足夠長）固定在水平地面上，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質彈簧相連，彈簧的另一端連接著質量為m的物塊．壓縮彈簧使其長度為L時將物塊由靜止開始釋放（物快做簡諧運動），且物塊在以后的運動中，斜面體始終處于靜止狀態(tài)．重力加速度為g．（1）求物塊處于平衡位置時彈簧的長度；（2）物塊做簡諧運動的振幅是多少；（3）選物塊的平衡位置為坐標原點，沿斜面向下為正方向建立坐標軸，用x表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運動；（已知做簡諧運動的物體所受的恢復力滿足F=﹣kx）參考答案：解：（1）物體平衡時，受重力、支持力和彈簧的彈力，根據(jù)平衡條件，有：mgsinα=k?△x解得：△x=故彈簧的長度為L+；（2）物體做簡諧運動的振幅為：A==；（3）物體到達平衡位置下方x位置時，彈力為：k（x+△x）