山西省运城市王通中学2022年高二物理期末试题含解析

山西省运城市王通中学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.如图所示，磁场B方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（

）参考答案：C2.如图所示，一束红光和一束紫光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交汇在屏上同一点。下列判断正确的是（

）A．a为紫光，b为红光，a光在棱镜中的速率小B．a为紫光，b为红光，b光在棱镜中的速率小C．a为红光，b为紫光，a光在棱镜中的速率小D．a为红光，b为紫光，b光在棱镜中的速率小参考答案：A3.（单选）如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L<d），质量为m、电阻为R，将线圈在磁场上方h高处由静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈穿过磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止）（

）A.感应电流所做的功为mgd

B.感应电流所做的功为mghC.线圈的最小速度一定是D.线圈的最小速度一定是mgR/B2L2参考答案：C4.下面关于交变电流的说法中正确的是(

)A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B.利用欧姆定律计算时，公式中的电流、电压值是指交变电流的有效值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指瞬时值D.交流电表上显示的电流数值是该交变电流的有效值参考答案：BD5.a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定（）A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B．进入电场时，c的速度最大，a的速度最小C．b和c同时飞离电场D．动能的增量相比，a的最小，b和c的一样大

参考答案：ABA、a、b两个粒子在电场中沿电场的方向上的位移相同，由可知运动时间也相同，所以b粒子飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，选项A正确．

B、由可知，c粒子在电场中飞行的时间最短，而在水平方向飞行的距离最大，所以c的速度最大，a、b两粒子飞行时间相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小，选项B正确．

C、b和c在电场中沿电场的方向的位移不同，所以在电场中飞行的时间也就不同，选项C错误．

D、由能量的转化和守恒可知，三个粒子的动能的增加即为电场力对粒子所做的功，三个粒子受到的电场力相同，在电场力的方向上，谁的位移大，电场力对谁做的功就大，所以对a、b两粒子做的功相等，对c粒子做的功要少．选项D错误．

故选AB．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）绝缘细杆竖直放置，细杆的最下端固定一个带有正电的小球A（可看成点电荷），另一带孔的带电小球B（可看成点电荷）穿在细杆上，不计任何摩擦阻力。将小球B从M点无初速释放，小球在最高点M与最低点N之间来回运动，O点是M、N两点连线的中点。可以判定：小球B带____________（选填：“正”或“负”）电，小球B的最大速度出现在____________（选填：“M点”、“O点”、“N点”、“M点与O点中间的某一位置”或“O点与N点中间的某一位置”）。

参考答案：正；O点与N点中间的某一位置7.（4分）一根长为0.2m、通入电流为3A的直导线，垂直于磁感线放入磁场中某处，受到的磁场力是6×10N，则该处的磁感应强度B的大小是_________T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是___________T。参考答案：0.1，0.18.如图所示为电场中的一条电场线，一个带负电的电荷在A点所受的电场力为FA，在B点所受的电场力为FB，已知FA＜FB，且所受电场力的方向水平向左，则A、B两点的电场强度EA＿＿EB（选填“＜”、“＝”或“＞”），A点电场的方向为＿＿＿＿＿＿＿。参考答案：＜、水平向右9.用频率为ν的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示，Uc为遏止电压.已知电子电荷量为-e，普朗克常量为h，则光电子的最大初动能Ekm=

；该光电管发生光电效应的极限频率ν0=

．参考答案：Ekm=eUc

ν0=ν-eUc/h

10.如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平伸直的位置A然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零．则电场强度E=

，小球运动过程中的最大速率为

参考答案：由动能定理可知：

mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0

解得：设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有：

mgLsinα-EqL（1-cosα）=1/2mv2；11.（5分）如图所示，直线A是电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R两端电压U与电流I的关系图象，把该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率_____W，电源的内电阻______Ω。

参考答案：6；0.7512.如图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是________球参考答案：

Ⅱ13.（5分）从下图所示的振动图像中，可以判定振子在t＝_____s时，具有正向最大加速度；t＝____s时，具有负方向最大速度。在时间从____s至_____s内，振子所受回复力在－y方向并不断增大；在时间从_____s至_____s内，振子的速度在＋y方向并不断增大。

参考答案：0.4，0.2，0.6，0.8，0.4，0.6三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置.（2）在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置.（3）若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有位置。参考答案：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有ks5u解得y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有解得xy＝，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y′处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有，解得，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置17.（7分）如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m，质量为6×10－2kg的通电直导线，电流强度I＝1A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T，方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10m/s2)参考答案：解：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．由平衡条件 FTcos37°＝F①（1分） FTsin37°＝mg②（1分） 由①②解得：F＝（1分），代入数值得：F＝0.8