2022年遼寧省朝陽(yáng)市凌源第五中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2022年遼寧省朝陽(yáng)市凌源第五中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖電路中，電燈L1、L2都標(biāo)有“220V，60W”；電燈L3、L4都標(biāo)有“220V，40W”。將A、B兩端接入合適的電源，最亮的燈是(

)

A．L1

B．L2

C．L3

D．L4參考答案：D2.關(guān)于“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是(

)

A．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值

B．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒(méi)有必要保持一致

C．放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平

D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出參考答案：D3.（多選）如圖所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)的細(xì)繩通過(guò)光滑的定滑輪用恒力F拉放在傾角為30°粗糙斜面上的木箱，使之以的加速度沿斜面勻加速向上移動(dòng)x，已知木箱的質(zhì)量為m，拉力F=mg。則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．木箱受到的摩擦力為B．重力勢(shì)能增加了C．動(dòng)能增加了D．多消耗的電能為參考答案：ABC試題分析：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：得：，A正確；在這個(gè)過(guò)程中，木箱克服重力做了的功，所以重力勢(shì)能增加了，所以B正確；根據(jù)動(dòng)能定理：，C對(duì)；根據(jù)能量守恒：電動(dòng)機(jī)多消耗電能，D錯(cuò)。考點(diǎn)：考查了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系4.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法正確的是

（

）

A、物體運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性

B、物體靜止時(shí)才具有慣性

C、物體的速度越大慣性越大

D、物體的質(zhì)量越大慣性越大參考答案：D5.下面證明分子間存在引力和斥力的試驗(yàn)，錯(cuò)誤的是（

）A.兩塊鉛壓緊以后能連成一塊，說(shuō)明存在引力B.一般固體、液體很難被壓縮，說(shuō)明存在著相互排斥力C.拉斷一根繩子需要一定大小的力說(shuō)明存在著相互吸引力D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子間存在著斥力參考答案：D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，平行的兩金屬板M、N與電源相連，一個(gè)帶負(fù)電的小球懸掛在兩板間，閉合電鍵后，懸線偏離豎直方向的角度為θ，把電鍵K斷開(kāi)，移動(dòng)N板向M板靠近，則θ角_

__．（填“增大”“減少”“不變”）參考答案：

不

變

。

7.如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻?qū)Ь€。將它圍成閉合的正方形線框abcd，并置于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。使線框以速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)線框的cd邊還在磁場(chǎng)時(shí)，ab邊兩端的電勢(shì)差是

；當(dāng)線框的cd邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，ab邊兩端的電勢(shì)差是

。參考答案：8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一容器中，活塞與容器壁間無(wú)摩擦，外界大氣壓強(qiáng)保持不變。當(dāng)氣體的溫度升高時(shí)，氣體體積

▲

（選填“增大”、“減小”或“不變”），從微觀角度看，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是

▲

。參考答案：增大

溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，只有氣體的體積同增大使分子的密集程度減小，才能保持壓強(qiáng)不變9.某電鈴正常工作時(shí)的電壓是6V，電阻是10，現(xiàn)手邊有一電壓是15V的電源，要使電鈴正常工作應(yīng)將這個(gè)電鈴與_________歐的電阻______聯(lián)后接到這個(gè)電源上。參考答案：15

串10.丹麥物理學(xué)家

發(fā)現(xiàn)電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)；英國(guó)物理學(xué)家

發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件；英國(guó)物理學(xué)家

建立了完整的電磁理論，預(yù)言了電磁波的存在；德國(guó)物理學(xué)家

用實(shí)驗(yàn)成功證明了電磁波的存在，并且完善了電磁理論。參考答案：奧斯特，法拉第，麥克斯韋，赫茲11.丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即“電生磁”。英國(guó)物理學(xué)家法拉第受到“電生磁”的啟發(fā)后，把“磁生電”作為自己研究的方向。法拉第從“電生磁”想到“磁生電”的思維方法是

(填“分析推理”或“聯(lián)想類比”)。參考答案：聯(lián)想類比12.一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1，經(jīng)時(shí)間t后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a2，若再經(jīng)時(shí)間t恰能回到出發(fā)點(diǎn)，則a1：a2應(yīng)為_(kāi)_________.參考答案：1:313.（6分）三個(gè)木塊a、b、c質(zhì)量關(guān)系為ma=2mb=3mc，它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。若使這三個(gè)木塊以相同的初動(dòng)量開(kāi)始在該水平面上滑行直到停下，則它們的滑行時(shí)間之比將為_(kāi)_____，滑行路程之比將為_(kāi)_______。參考答案：1∶2∶3；1∶4∶9三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開(kāi)普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)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(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)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(jiàn)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(shuō)出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.（12分）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的粒子P和Q同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又同時(shí)從磁場(chǎng)邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大，不計(jì)粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）有一種高腳酒杯，如圖所示。杯內(nèi)底面為一凸起的球面，球心在頂點(diǎn)O下方玻璃中的C點(diǎn)，球面的半徑R＝1.50cm，O到杯口平面的距離為8.0cm。在杯腳底中心處P點(diǎn)緊貼一張畫片，P點(diǎn)距O點(diǎn)6.3cm。這種酒杯未斟酒時(shí)，若在杯口處向杯底方向觀看，看不出畫片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口處向杯底方向觀看，將看到畫片上的景物。已知玻璃的折射率n1＝1.56，酒的折射率n2＝1.34。試通過(guò)分析計(jì)算與論證解釋這一現(xiàn)象。

參考答案：解析：把酒杯放平，分析成像問(wèn)題。1．未斟酒時(shí)，杯底凸球面的兩側(cè)介質(zhì)的折射率分別為n1和n0＝1。在圖1中，P為畫片中心，由P發(fā)出經(jīng)過(guò)球心C的光線PO經(jīng)過(guò)頂點(diǎn)不變方向進(jìn)入空氣中；由P發(fā)出的與PO成a角的另一光線PA在A處折射。設(shè)A處入射角為i，折射角為r，半徑CA與PO的夾角為q，由折射定律和幾何關(guān)系可得n1sini＝n0sinr

（1）q＝i+a

（2）在△PAC中，由正弦定理，有

（3）考慮近軸光線成像，a、i、r都是小角度，則有

（4）

（5）由（2）、（4）、（5）式、n0、nl、R的數(shù)值及cm可得q＝1.31i

（6）r＝1.56i

（7）由（6）、（7）式有r＞q

（8）由上式及圖1可知，折射線將與PO延長(zhǎng)線相交于P￠，P￠即為P點(diǎn)的實(shí)像．畫面將成實(shí)像于P￠處。在△CAP￠中，由正弦定理有

（9）又有

r＝q+b

(10)考慮到是近軸光線，由（9）、（l0）式可得

(11)又有

（12）由以上各式并代入數(shù)據(jù)，可得

cm

（13）由此可見(jiàn)，未斟酒時(shí)，畫片上景物所成實(shí)像在杯口距O點(diǎn)7.9cm處。已知O到杯口平面的距離為8.0cm，當(dāng)人眼在杯口處向杯底方向觀看時(shí)，該實(shí)像離人眼太近，所以看不出畫片上的景物。2．斟酒后，杯底凸球面兩側(cè)介質(zhì)分別為玻璃和酒，折射率分別為n1和n2，如圖2所示，考慮到近軸光線有

（14）代入n1和n2的值，可得r＝1.16i

（15）與（6）式比較，可知r＜q

（16）由上式及圖2可知，折射線將與OP延長(zhǎng)線相交于P￠，P￠即為P點(diǎn)的虛像。畫面將成虛像于P￠處。計(jì)算可得

（17）又有

（18）由以上各式并代入數(shù)據(jù)得

cm

（19）由此可見(jiàn)，斟酒后畫片上景物成虛像于P￠處，距O點(diǎn)13cm．即距杯口21cm。雖然該虛像還要因酒液平表面的折射而向杯口處拉近一定距離，但仍然離杯口處足夠遠(yuǎn)，所以人眼在杯口處向杯底方向觀看時(shí)，可以看到畫片上景物的虛像。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題15分．求得（13）式給5分，說(shuō)明“看不出”再給2分；求出（l9）式，給5分，說(shuō)明“看到”再給3分。17.（12分）如圖所示，一束電子從y軸上的M點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的初速度大小為v0，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，為使電子束通過(guò)x軸上的N點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E。電場(chǎng)區(qū)域沿y軸正方向?yàn)闊o(wú)限長(zhǎng)，沿x軸方向的寬度為s，且已知OM＝L，ON＝2s，求該電場(chǎng)的左邊界與點(diǎn)N的距離。參考答案：見(jiàn)解析21.解析：若電子在離開(kāi)