山西省太原市师范学院实验中学2022年高二物理期末试题含解析

山西省太原市师范学院实验中学2022年高二物理期末试题含解析一、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1.一定质量的理想气体被等温压缩时，压强增大，从微观上分析是因为：A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲量加大B．器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰撞的次数增多C．气体分子数目增大D．气体分子速度加大参考答案：B2.右图所示的是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么A.若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a。B.若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b。C.若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a。D.若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b。

参考答案：AD3.两电阻R1和R2的电流I电压U的关系图线如图所示,可知两电阻的大小之比R1∶R2等于（

）

A．1∶3

B．3∶1

C．1∶

D．1∶4参考答案：A4.（单选）如图所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R．t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则正确的是（）A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=B．线圈中电流的有效值C．线圈中电流的有效值D．线圈消耗的电功率参考答案：解；A、时刻t线圈中电流的瞬时值i=，A错误；B、C：线圈中电流的有效值I=，B错误C正确；D、线圈消耗的电功率P=，D错误；故选C5.对于连入不同电路的不同灯泡，亮度较大的灯泡一定是（

）A．通过的电流较大

B．两端电压较大

C．电阻较大

D．消耗电功率较大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比

；通过磁场的时间之比为

．参考答案：2：1，1：2．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动．根据牛顿第二定律推导出电子圆周运动的速率与半径的关系．根据几何知识确定电子从c孔和b孔时半径关系，求解速率之比．根据时间与周期的关系，求解时间之比．【解答】解：①设电子的质量为m，电量为q，磁感应强度为B，电子圆周运动的半径为r，速率为v，由牛顿第二定律得：evB=m，解得：v=，r与v成正比．由图看出，从c孔和d孔射出的电子半径之比rc：rd=2：1，则速率之比vc：vd=rc：rd=2：1．②电子圆周运动的周期为：T=，所有电子的周期相等，从c孔和d孔射出的电子在盒内运动时间分别为：tc=T，td=，所以从c孔和d孔射出的电子在盒内运动时间之比：tc：td=1：2；故答案为：2：1，1：2．7.（4分）放射性元素的原子核在发生α衰变或b衰变生成新原子核时，会同时伴随着___________射线。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经t＝T1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA:mB＝_________。参考答案：γ，2T2：2T1

8.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动时，则感应电动势为______V，ab中电流的方向______，若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，＝______N参考答案：9.电量为2×10﹣6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10﹣4N，方向向右，则该点的场强为200N/c，方向向右．若把另一电荷放在该点受到力为2×10﹣4N，方向向左，则这个电荷的电量大小为1×10﹣6CC，是负（填正或负）电荷．参考答案：解：A点的场强E==N/C=200N/C，方向：向右．把另一电荷放在该点时，场强不变．由F′=q′E得

q′==C=1×10﹣6C因电场力方向与场强方向相反，则该电荷带负电荷．故本题答案是：200；向右；1×10﹣6C；负10.根据下图中的位移-时间（s-t）图线填空。(1)物体在0s－4s内速度是______m/s(2)物体在4s－8s内速度是______m/s(3)物体在8s－10s内作______运动；(4)物体在0s－12s内的位移是______mC参考答案：11.在“测定金属的的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示的读数是

mm。参考答案：0.740（0.739或0.741）12..在奥运会10米跳台跳水比赛中，一运动员跳离跳台时的速度，则运动员落到水面时的速度大小为

m／s。（忽略空气阻力的影响，）参考答案：13.一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为:V，则此发电机产生的电动势的有效值为_______V，产生的交流电的频率为______Hz．

参考答案：220V

50HZ

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1935年在苏联的一条直铁轨上，有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲(如图所示)留在现场，只拖着几节车厢向前方不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16m/s的速度向该货车厢驶来，驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了相撞．设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为2m/s2，求波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来而立即开始刹车时，两车相距多远？

参考答案：解析：取向右为正方向t＝＝s＝10s，

x1＝v1t＝4×10m＝40m

x2＝v2t＋at2＝－16×10m＋×2×102m

＝－60m

（x＝x1＋|x2|＝40m＋60m＝100m

答案：100m17.一列简谐横波，在t=0.4s时刻的波形图象如图乙所示，波上A质点的振动图象如图甲所示．（1）判断该波的传播方向（2）求该波的传播速度．（3）求A质点从该时刻起经0.6s，所在位置坐标和0.6s内A质点通过的路程．参考答案：解：（1）由甲图知：质点A在t=0.4s时刻通过平衡位置向下运动，在乙图上，根据波形平移法，可知该波沿x轴正方向传播．（2）由甲图读出周期T=0.8s，由乙图知波长λ=20m，则该波的波速v===25m/s．（3）时间t=0.6s=，则质点A在0.6s内通过的路程等于3倍振幅，为S=3A=3×2cm=6cm，此刻质点A位于波峰，位置坐标为（15m、2cm）．答：（1）该波的传播方向沿x轴正方向．（2）该波的传播速度为25m/s．（3）A质点从该时刻起经0.6s，所在位置坐标为（15m、2cm），0.6s内A质点通过的路程是6cm．18.如图所示，光滑水平地面上放有一长木板B，其质量为M，长度L=3.0m，B的右端紧靠台阶，上表面与台阶平齐．B上放有一质量为m的滑块C．现有一质量也为m的滑块A从h=1.0m高的斜面顶端由静止滑下，然后冲上木板B，（转角处速度大小不变，只改变方向；转角的大小可忽略）但最终A恰好未能撞上C．设A与其接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25，滑块A的起始位置与木板B右端的水平距离s=0.8m，此过程中C与B恰好不发生相对滑动，不计滑块A、C的大小．已知M=3m，取g=10m/s2．求：（1）滑块A刚冲上木板B时的速度v0；（2）滑块C原来离木板B右端的距离d．参考答案：解：（1）设斜面长为s1，倾角为θ，滑块A滑到斜面底端后冲上木板B前的水平部分长为s2．对滑块A由动能定理得：由几何关系可知s2+s1cosθ=s，所以v0=4m/s（2）当最终A恰好未能撞上C时，三个物体速度相同，设为v，由动量守恒定律得：

mv0=（m+m+M）v代人数据解得：v=0.8m/s设在此过程A相对于B滑行的距离为l，由能量守恒定律可得：整理得：l=2.5