2022年河南省安陽(yáng)市縣第一高級(jí)中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年河南省安陽(yáng)市縣第一高級(jí)中學(xué)高二物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，A、B、C是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的自感線圈．現(xiàn)將S閉合，下面說(shuō)法正確的是()A．B、C燈同時(shí)亮，A燈后亮B．A、B、C燈同時(shí)亮，然后A燈逐漸變暗，最后熄滅C．A燈一直不亮，只有B燈和C燈亮D．A、B、C燈同時(shí)亮，并且亮暗沒有變化參考答案：B2.（多選）下列物理量中哪些與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)（

）A．電場(chǎng)力F

B．電勢(shì)

C．電場(chǎng)強(qiáng)度E

D．電勢(shì)能EP參考答案：BC3.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來(lái)，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，對(duì)于a、b、彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是

A．a(chǎn)尚未離開墻壁前，系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．a(chǎn)尚未離開墻壁前，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C．a(chǎn)離開墻后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．a(chǎn)離開墻后，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒參考答案：BC4.（多選）關(guān)于液晶及液晶態(tài)，下列說(shuō)法正確的是A．液晶具有流動(dòng)

B．所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)C．液晶分子在特定方向上的排列比較整齊，但是不穩(wěn)定D．電子表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光參考答案：AC5.豎直導(dǎo)線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同時(shí)通以如圖4所示方向的電流時(shí)（圓線圈內(nèi)電流從上向下看是逆時(shí)針方向電流），則從左向右看，線圈將（

）

A．不動(dòng)

B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線

C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線

D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線參考答案：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，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，受到一個(gè)與水平面方向成角的拉力F作用，恰好作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體與水平面間的摩擦系數(shù)為：A．Fcosα/（mg-Fsinα）B．Fsinα/（mg-Fsinα）C．（mg-Fsinα）/FcosαD．Fcosα/mg參考答案：A7.某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示．重物的質(zhì)量m=50千克，電源的電動(dòng)勢(shì)E=220伏特，不計(jì)電源內(nèi)阻及各處的摩擦．當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.80米/秒的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中的電流強(qiáng)度I=2安培，由此可知電動(dòng)機(jī)的輸出功率P＝_______W，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=_______Ω（g取10m/s2）參考答案：400；108.（4分）半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套一質(zhì)量為m，帶正電的小球，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，小球所受靜電力是其重力的3/4倍，將小球從環(huán)上最低位置A點(diǎn)靜止釋放，則小球所能獲得的最大動(dòng)能Ek＝______。

參考答案：9.用量程為5mA的電流表改裝成一歐姆表，其電路如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，那么原來(lái)表盤上2mA刻度線處改寫為電阻值是______Ω。參考答案：45010.一般來(lái)說(shuō)，電容器極板的正對(duì)面積越_________、極板間的距離越_________，電容器的電容就越大。參考答案：大

小根據(jù)公式可得，兩極板間的正對(duì)面積越大，距離越小，電容器的電容就越大，11.如圖所示，A、B為負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，則這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是EA_______EB，這兩點(diǎn)電勢(shì)高低的關(guān)系是φA_______φB，負(fù)電荷置于A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能的大小關(guān)系是EPA_______EPB。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：12.如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球套在豎直的絕緣桿上并能沿桿豎直下滑，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直。若小球的電荷量為q，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)豎直絕緣桿足夠長(zhǎng)，則小球由靜止釋放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______參考答案：13.如圖所示，平行金屬板AB間的距離為6cm，電勢(shì)差是300V.將一塊3cm厚的矩形空腔導(dǎo)體放入AB兩板之間，它的左側(cè)面P與A板平行，且距A板1cm.C是A、B兩板正中央的一點(diǎn)，則C點(diǎn)的電勢(shì)是________V.參考答案：200三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)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(lái)相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)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(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說(shuō)明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）15.（6分）（1）開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(shuō)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.（6分）一底面半徑為R的半圓柱形透明體的折射率為n=，橫截面如圖所示，O表示半圓柱形截面的圓心.一束極窄的光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的極靠近A點(diǎn)處以60°的入射角入射，已知真空中的光速為c．求：（1）光在透明體中的傳播速度；（2）該光線從射入透明體到第一次射出透明體時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間．參考答案：(1)(2)

解：（1）光在透明體中的傳播速度。

（2）設(shè)此透明物體的臨界角為C，依題意，

經(jīng)作圖，光線在C、D處均發(fā)生全反射

由幾何關(guān)系得，在透明體內(nèi)的路徑長(zhǎng)為：s=3R

經(jīng)歷的時(shí)間

17.節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50kW。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h。此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車的牽引，用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變。求(1)轎車以v1=90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大??；(2)轎車從v1=90km/h減速到v2=72km/h過程中，獲得的電能E電；(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持v2=72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L’。參考答案：18.（計(jì)算）如圖甲所示，在xOy坐標(biāo)系中，x＜0的區(qū)域內(nèi)存在方向與x軸相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．在x＞0的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，在x軸左側(cè)距原點(diǎn)O為d處有一點(diǎn)P，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)．不計(jì)粒子的重力作用．（1）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小保持為B0不變，而磁場(chǎng)的方向隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，圖中B＞0表示磁場(chǎng)方向垂直于紙面向內(nèi)，而B＜0則表示磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外．已知圖象的變化周期T0=，求粒子在0～，時(shí)間內(nèi)的什么時(shí)刻從O點(diǎn)射入，就可以在0～T0的時(shí)間內(nèi)再次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸，并求粒子再次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸時(shí)落點(diǎn)的范圍？參考答案：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為；（2）t應(yīng)滿足或，粒子再次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸的坐標(biāo)范圍為到達(dá)y軸的下方，到達(dá)y軸的上方．．

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解：（1）粒子經(jīng)電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理得：…①粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：…②聯(lián)立解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：=…③（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為：…④粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，恰好能在再次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸的情況如圖所示，圖中角度θ滿足，即：θ