山西省运城市河津樊村中学2022年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省运城市河津樊村中学2022年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是（）A．重的原子核，例如，铀核（U），因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定B．锂核（Li）的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定C．原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均结合能；比结合能越大的原子核越稳定D．以上三个表述都错误参考答案：C【考点】原子核的结合能．【分析】核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；比结合能是指：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．比结合能越大，则原子越稳定．【解答】解：原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，而组成原子核的核子越多，它的结合能并不是越高，只有当比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定，故C正确，ABD错误．故选：C．2.下列物体的运动状态保持不变的是A．自由下落的小球

B．在水面上浮动的木块C．平直公路上匀速行驶的汽车

D．地球同步卫星参考答案：C3.（单选）一交流电流的图象如图所示，由图可知正确的说法是（）A．用电流表测该电流其示数为10AB．该交流电流的频率为50HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000WD．该交流电流瞬时值表达式为i=10sin200πtA参考答案：解：A、电流表显示的是有效值，示数为I=A=10A，故A错误；B、由图象知周期为0.01s，频率为周期的倒数100Hz，故B错误；C、电阻消耗的功率P=I2R=（10）2×10=1000W，故C错误；D、角速度ω=2πf=200π，所以瞬时值表达式i=10sin200πtA，故D正确；故选：D4.物体沿粗糙的斜面上滑，到最高点后又滑回原处，则：（

）A．上滑时重力的冲量比下滑时小

B．上滑时摩擦力冲量比下滑时大

C．支持力的冲量为0

D．整个过程中合外力的冲量为零参考答案：A5.（多选题）如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原副线圈上，（灯泡电阻不随温度变化）已知原、副线圈的匝数比n1：n2=2：1，电源电压为U，则（）A．通过A、B灯的电流之比IA：IB=2：1B．灯泡A、B两端的电压之比UA：UB=1：2C．灯泡A、B两端的电压分别是UA=U，UB=UD．灯泡A、B消耗的功率之比PA：PB=1：1参考答案：BC【考点】变压器的构造和原理．【分析】变压器的电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，结合闭合电路欧姆定律中电压分配即可解决．【解答】解析：A、通过电灯的电流分别为变压器原、副线圈的电流，IA：IB=n2：n1=1：2，A错误；B、因为是相同的两只灯泡，所以两端的电压比等于电流比，故UA：UB=1：2；故B正确；C、因为B灯电压为副线圈输出电压，则原线圈电压是U1=UB=2UB．而A灯电压UA=UB，由于A灯跟原线圈串联在电源电压U上，即UB+2UB=U，所以UB=U，UA=U．综上分析C正确；D、因为是相同的两只灯泡，消耗的功率比等于电流的平方比PA：PB=1：4，D错误．故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一回旋加速器D形盒的半径为R，两D形盒间所加电压为U，用来加速质量为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到从D形盒边沿出口射出时的能量为E，则加速器中匀强磁场的磁感应强度B为__________，加速到能量为E时所需的回旋周数为__________。参考答案：；7.一段导体两端电压是4Ｖ，在2min内通过导体某一横截面积的电量是15C，那么这段导体的电阻应是

Ω.参考答案：328.1820年，丹麦物理学家

用实验展示了电与磁的联系，说明了通电导线周围存在着磁场，这个现象叫做电流的

（填“热”或者“磁”）效应。参考答案：奥斯特，磁9.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为

值；r>r0时，分子势能为

值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为

值；r<r0时，分子势能可以为

值。（填“正”、“负”或“零”）参考答案：10.（5分）如图所示，长为l的木板A的质量为M，板上右端有质量为m的物块B（不计大小），物块与木板间的滑动摩擦因数为μ，它们一起静止在光滑的水平面上。则质量为m的物块C至少以_____________的速率与木板左端发生完全非弹性碰撞时，方可使B脱离A板。参考答案：vc＝11.变压器是根据

原理工作的，变压器只能改变

的电压。参考答案：电磁感应

交流12.如图所示，一个边长为L的正方形金属框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界磁场边缘，金属框上半部分处于磁场内，磁场随时间均匀变化，满足B=kt关系。已知细线能承受最大拉力T=2mg，从t=0开始计时，经t=________细线会被拉断.参考答案：t=2mgR/k2L313.某闭合电路的路端电压U随外电阻R变化的图线如图所示，当R很大时，U约为3V．则电源的电动势为_______V，内电阻为_____，当U=2V时，电源的输出功率为____W．参考答案：3

1

2由图读出，当外电阻为无穷大时，路端电压等于电源的电动势，E=3V；由图知道，当R=5Ω，U=2.5V，则电流，电源的内电阻为；由，所以输出功率。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）

15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：(1)电路中的电流强度？k+s-5#u

(2)电动机的额定工作电压？电动机的输出功率?(3)电源的总功率？参考答案：解(1)电路中的电流强度I=P/U=2(A)(2)电动机的额定工作电压为U2U2

=E-I(R+r)-U1k+s-5#u

=20-2(4+1)-3=7(v)电动机的输出功率P输P输=U2I-I2r=7×2－22×0.5=12(w)(3)电源的总功率P总P总=EI=20×2=40(w)17.（8分）如图所示，把一带电量为-5×10-8C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为+4×10-6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取，，且A、B两小球均可视为点电荷,求：（1）AB两球间的库仑力；（2）A球的质量．参考答案：（1）由库仑定律得：

代入数据：

（2）由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析

ks5u

代入数据：18.小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电