2022年湖北省武漢市珞珈山中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖北省武漢市珞珈山中學(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.如圖所示,LA和LB是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其電阻值與R相同.由于存在自感現(xiàn)象,在電鍵S閉合和斷開時(shí),燈LA和LB先后亮暗的順序是（

）A．接通時(shí),LA先達(dá)最亮,斷開時(shí),LA后暗B．接通時(shí),LB先達(dá)最亮,斷開時(shí),LB后暗C．接通時(shí),LA先達(dá)最亮,斷開時(shí),LA先暗D．接通時(shí),LB先達(dá)最亮,斷開時(shí),LB先暗參考答案：A2.（單選）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如右圖所示，則A．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100HzB．在t=0.005s時(shí)線框平面與中性面重合C．在t＝0.01s時(shí)線框的磁通量的變化率為零D．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為311V參考答案：B3.圖是一交變電流隨時(shí)間變化的圖象，此交變電流的有效值是(

)．A．7.07AB．5AC．7AD．6A參考答案：D4.某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷

A．在A和C時(shí)刻線圈處于中性面位置B．在B和D時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零C．從O時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2πD．若從O時(shí)刻到B時(shí)刻歷時(shí)0.02s，則交變電流的頻率為50Hz參考答案：C5.（單選）神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由髓質(zhì)累積而成，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得髓質(zhì)的電阻率為ρ=8×106Ω·m。某生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看作高20cm、半徑為4cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U=100V時(shí)，該神經(jīng)發(fā)生反應(yīng)，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺的最小電流為()A．0.31μA

B．0.62μA

C．0.15μA

D．0.43μA參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.磁場(chǎng)具有方向性,規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn),小磁針

的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向.參考答案：7.我們通過實(shí)驗(yàn)可以探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，在下圖的實(shí)驗(yàn)中，線圈A通過滑動(dòng)變阻器和開關(guān)接到電源上，線圈B的兩端連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B里面．通過實(shí)驗(yàn)，判斷線圈B中是否有電流產(chǎn)生．（1）開關(guān)閉合的瞬間

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）（2）開關(guān)總是閉合的，緩慢滑動(dòng)變阻器時(shí)，

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）（3）斷開開關(guān)后，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，

感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”）（4）歸納以上實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是

．參考答案：（1）有；（2）有；（3）有；（4）穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．【考點(diǎn)】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題．【解答】解：（1）開關(guān)閉合的瞬間，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；（2）開關(guān)總是閉合的，緩慢滑動(dòng)變阻器時(shí)，穿過線圈的磁通量也會(huì)發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；（3）斷開開關(guān)后，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；由以上實(shí)驗(yàn)可知：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．故答案為：（1）有；（2）有；（3）有；（4）穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．8.1一束光從某介質(zhì)射向真空，當(dāng)入射角為θ時(shí)，折射光恰好消失，已知光在真空中的速度為C，則此光在該介質(zhì)中的傳播速度為_______；參考答案：Csinθ

9.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_____．參考答案：10.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風(fēng)速2.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風(fēng)速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V

當(dāng)風(fēng)速為6m／s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20％充至90％所需時(shí)間為

h；如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W／m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要

m2。

參考答案：11.一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量為kg的貨物在2s的時(shí)間內(nèi)勻速提升5m，不計(jì)額外功，起重機(jī)在這2s內(nèi)做的功為__________J，起重機(jī)在這2s內(nèi)的平均輸出功率為__________W。貨物克服重力做功

J。（g?。﹨⒖即鸢福?×105

；2.5×105；5×10512.如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為103V/m，a、b兩點(diǎn)間的距離為0.1m，ab連線與電場(chǎng)方向的夾角為60o，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

V，若將電量為+的點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為

J．參考答案：50，13.將一帶電量為2×10－８Ｃ的檢驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷Ｑ的電場(chǎng)中的ｐ點(diǎn)時(shí)，受到的電場(chǎng)力為2×10－２Ｎ，則ｐ點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為N/C，如果移走檢驗(yàn)電荷，則ｐ點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為N/C。參考答案：1×106；1×106三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場(chǎng)強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．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(zhǎng)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(jiǎn)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.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的彈性小球A和B分別掛在L1=0.81m，L2=0.36m的細(xì)線上，兩球重心等高且互相接觸，現(xiàn)將A球拉離平衡位置與豎直方向夾角小于5°后由靜止開始釋放，已知當(dāng)A與B相碰時(shí)發(fā)生速度交換，即碰后A球速度為零，B球速度等于A球碰前的速度；當(dāng)B與A相碰時(shí)遵循相同的規(guī)律，且碰撞時(shí)間極短忽略不計(jì)。求從釋放小球A開始到兩球發(fā)生第3次碰撞的時(shí)間t。（已知π2≈g）參考答案：17.有一個(gè)邊長(zhǎng)為，匝數(shù)為匝的正方形閉合線圈處在磁場(chǎng)中，在秒時(shí)間內(nèi)穿過閉合線圈的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖的B-t圖所示的規(guī)律變化。求：(1)閉合線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？(2)如果閉合線圈的總電阻是，把一個(gè)電阻為的電熱器連接在它的兩端，在秒時(shí)間內(nèi)通過電熱器的電荷量多大？參考答案：解析：（1）由題知：線圈面積，

（2）

18.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m，電荷量為﹣q的粒子A從坐標(biāo)為（0，L）的點(diǎn)沿x軸正方向以初速度0射出，粒子重力忽略不計(jì)，現(xiàn)要求該粒子能通過點(diǎn)P（a，﹣b），可通過在粒子運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)摹皥?chǎng)”來實(shí)現(xiàn)．（1）若只在整個(gè)I、Ⅳ象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子在電場(chǎng)中做軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá)P點(diǎn)，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（2）若只在整個(gè)第I象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子先在第I象限內(nèi)做軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也能使粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)．求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?）若只在y軸上某點(diǎn)固定一帶正電的點(diǎn)電荷，使粒子在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá)P點(diǎn)，設(shè)靜電力常量為k．求點(diǎn)電荷的電量Q的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力且與初速度垂直，故粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖（1），設(shè)經(jīng)t1運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)為E1，由平拋運(yùn)動(dòng)得：a=υ0t…①L+b=t2…②聯(lián)立①②解得：（2）帶電粒子先在第I象限內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖（2），設(shè)粒子在第Ⅰ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，場(chǎng)強(qiáng)為E2，經(jīng)過x軸的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為d，速度方向與x軸正方向的夾角為θ，則有：d=υ0t2…③L=…④由幾何關(guān)系得：…⑤聯(lián)立③④⑤解得：E2=（3）設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，軌跡如圖（3）．則有幾何關(guān)系得：R2=a2+[（L+b）﹣R]2…⑥由圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程得：…⑦聯(lián)立⑥⑦解得電量為：答：（1）若只在整個(gè)I、Ⅳ象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子在電場(chǎng)中做軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá)P點(diǎn)，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?；（2）若只在整個(gè)第I象限內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子先在第I象限內(nèi)做軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也能使粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)．求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小E2=；（3）若只在y