2021-2022学年湖南省娄底市杨木洲中学高二物理测试题含解析

2021-2022学年湖南省娄底市杨木洲中学高二物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(单选)如图所示，小球从距水平地面高为H的A点自由下落，到达地面上B点后又陷入泥土中h深处，到达C点停止运动。若空气阻力可忽略不计，则对于这一过程，下列说法中正确的是（

）

A．小球从A到B的过程中动能的增量，大于小球从B到C过程中克服阻力所做的功

B．小球从B到C的过程中克服阻力所做的功，等于小球从A到B过程中重力所做的功

C．小球从B到C的过程中克服阻力所做的功，等于小球从A到B过程与从B到C过程中小球减少的重力势能之和

D．小球从B到C的过程中损失的机械能，等于小球从A到B过程中小球所增加的动能参考答案：C2.（单选）如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则A．

B．C．

D．参考答案：3.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。右图所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（

）A．

B．

C．

D．

参考答案：C4.（单选）如图所示，一个带负电的油滴以初速度v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在（

）A、P点的左上方

B、P点的右上方C、P点的正上方

D、上述情况都可能参考答案：A5.关于波动，下列说法正确的是A．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期B．当波的波长远小于障碍物的尺寸时能够发生明显的衍射现象C．发生干涉现象的两列波频率必然相同D．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率。汞原子能级图如图所示，大量的汞原子从n＝4的能级向低能级跃迁时辐射出光子，其中辐射光子能量的最小值是_____eV；用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，已知钨的逸出功为4.54eV，使光电流为零的反向电压至少为_____V。参考答案：

(1).1.1

(2).4.26【详解】根据跃迁理论可知，当原子从4能级跃迁到3能级时释放的光子能量最小，最小能量为E＝E4﹣E3＝﹣1.6eV﹣（﹣2.7eV）＝1.1eV；若要使钨发生光电效应，则当光电子的最大初动能最小的时候，此时的反向电流最小，由题意可知，从2能级跃迁到1能级上，入射光子的能量最小为E＝4.9eV，根据光电效应方程为：Ekm＝hγ﹣W逸，Ekm＝eU，解得：U＝4.26V。7.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30J、-6J，如果取B点为零电势点，C两点的电势分别是A＝____________V，C＝______________V，AC间的电势差UAC＝____________________V．参考答案：15V

-3V

18V

8.（16分）如图为日常生活用电的电压随时间变化的规律图，由图可知：该交流电电压的峰值为

V，有效值为

V，周期为

s，频率为

Hz。参考答案：220，220，0.02，509.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，当开关闭合时，发现指针向右摆动，若要使指针向左摆动，滑片向

（选左或右）迅速移动，线圈A竖直向上运动时，穿过线圈B的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.06Wb，经历的时间为0.2s，则每匝线圈中产生的感应电动势为

0.2V。参考答案：左

变小

0.3

10.一个质量为m的带负电量q的油滴从高h处自由落下，下落h后进入一个正交匀强电场和匀强磁场叠加区域，匀强电场方向竖直向下，磁场磁感应强度为B，进入场区后油滴恰好做圆周运动，其轨迹如图所示，由此可知匀强电场场强大小E=

，所加磁场方向是

，油滴作圆周运动的半径R=

。参考答案：，垂直纸面向外，11.质子和α粒子的质量比为m1∶m2=1∶4，带电量之比为q1∶q2=1∶2，当它们从静止开始由同一匀强电场加速，通过相同的位移，则它们的速度之比v1∶v2=______，动能比Ek1∶Ek2=______参考答案：：1，1:212.一台直流电机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常的工作时间为t时，所产生的电热为，所产生的机械能为．参考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：电动机是非纯电阻，在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，这两个的计算结果是不一样的，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的．解答：解：电动机所消耗的电功率P=UI，P′=I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt﹣I2Rt，故答案为：I2Rt，UIt﹣I2Rt点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．13.如图所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远．那么甲验电器的箔片________，乙验电器的箔片______．(填“张开”或“不张开”)参考答案：张开；不张开三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学生用螺旋测微器测定某一金属丝直径，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d=

mm．参考答案：3.205．【考点】螺旋测微器的使用．【分析】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；注意判断0.5毫米刻度线是否出现的方法：若可动刻度的“0”在固定刻度上方，则没有露出，若在下方则以及露出．【解答】解：固定刻度的读数为：3mm，可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm，所以最终读数为：3mm+0.205mm=3.205mm．故答案为：3.205．15.在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列仪器：

A．白炽灯

B．双窄缝片

C．单窄缝片

D．滤光片

E．毛玻璃光屏（1）把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是（填字母）_______________（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（

）

A．增大单缝和双缝之间的距离B．增大双缝和光屏之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离参考答案：（1）A

D

C

B

E

⑵B

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图线圈的面积102cm2，共100匝。处在B=0.5T的匀强磁场中，以

Hz的频率匀速转动，已知线圈电阻为1Ω，外接电阻为9Ω，那么(1）K断开时电压表的读数是多少？(2）K合上后以图示位置为计时零点，写出电流的瞬时值表达式

(3）K合上后电阻R上消耗的功率是多少？

参考答案：（1）70.7v

（2）i=10cos200t

（3）450J17.（18分）近代的材料生长和微加工技术，可制造出一种使电子的运动限制在半导体的一个平面内（二维）的微结构器件，且可做到电子在器件中像子弹一样飞行，不受杂质原子射散的影响，这种特点可望有新的应用价值。图l所示为四端十字形。二维电子气半导体，当电流从l端进人时，通过控制磁场的作用，可使电流从2，3或4端流出。对下面摸拟结构的研究，有助于理解电流在上述四端十字形导体中的流动。在图2中，a、b、c、d为四根半径都为R的圆柱体的横截面，彼此靠得很近，形成四个宽度极窄的狭缝1、2、3、4，在这些狭缝和四个圆柱所包围的空间（设为真空）存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面指向纸里。以B表示磁感应强度的大小。一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内以速度v0沿与a、b都相切的方向由缝1射人磁场内，设粒子与圆柱表面只发生一次碰撞，碰撞是弹性的，碰撞时间极短，且碰撞不改变粒子的电荷量，也不受摩擦力作用。试求B为何值时，该粒子能从缝2处且沿与b、c都相切的方向射出。

参考答案：解析：解法一在图中纸面内取Oxy坐标（如图），原点在狭缝l处，x轴过缝1和缝3。粒子从缝1进入磁场，在洛仑兹力作用下作圆周运动，圆轨道在原点与x轴相切，故其圆心必在y轴上．若以r表示此圆的半径，则圆方程为

x2+(y－r)2=r2

（1）根据题的要求和对称性可知，粒子在磁场中作圆周运动时应与d的柱面相碰于缝3、4间的圆弧中点处，碰撞处的坐标为

x=2R－Rsin450

（2）

y=R－Rcos450

（3）由（l）、（2）、（3）式得

r=3R

（4）由洛仑兹力和牛顿定律有

（5）由（4）、（5）式得

（6）评分标准：本题18分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如图所示，A为a、b两圆圆心的连线与缝l的交点，F为c、d两圆圆心的连线与缝3的交点．从1缝中射人的粒子在磁场作用下与圆柱d的表面发生弹性碰撞后，反弹进人缝2，这个过程一定对连结b、d两圆圆心的直线OP对称，故直线OP与d圆的交点C必是碰度点。由于粒子在磁场中做圆运动过A点，因此这个轨道的圆心必在过A点并垂直于AF的直线AE上；同时这个轨道经过C点，所以轨道的圆心也一定在AC的垂直平分线DE上。这样AE与DE的交点E就是轨道的圆心，AE就是轨道的半径r。过C点作AF的垂线与AF交于H点，则 有

（1）由图可知

（2）

（3）

（4）

（5）由以上各式得

r=3R

（6）由洛仑兹力和牛顿定律有

（7）得到

（8）评分标准：本题18分。（1）式8分，（2）、（3）（4）、（5）式各1分，（6）、（7）、（8）式各1分