河南省平顶山市第十二中学2022年高二物理下学期期末试卷含解析

河南省平顶山市第十二中学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.将标有“110V、40W”白炽灯L1和标有“110V、100W”白炽灯L2，与一只滑动变阻器（0～300Ω）组合起来接在220V的线路上，要使L1、L2都能正常发光而且最省电，应选择的电路图是

（

）参考答案：C2.如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中()．甲的振幅大于乙的振幅

B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度大于乙的最大速度

D．甲的最大速度小于乙的最大速度参考答案：D3.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为AC．电阻每秒钟产生的热量为10JD．电阻消耗电功率为5W参考答案：D4.如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）A.通过电阻R的电流方向为B.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端高D.外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热参考答案：AC【详解】由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a，即通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A正确；金属导线产生的电动势为BLv，而a、b两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a、b两点间电压为，故B错误；金属导线可等效为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以a端电势高于b端电势，故C正确；根据能量守恒定律可知，外力做功等于电阻R和金属导线产生的焦耳热之和，故D错误。故选AC。5.（单选）两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（）A．两电阻的阻值关系为R1大于R2B．两电阻并联在电路中时，流过R1的电流小于流过R2的电流C．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压D．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率参考答案：解：A、伏安特性曲线斜率表示电阻的倒数，故两电阻的阻值为R1小于R2，故A错误．B、两电阻并联在电路中时，电压相等，由I=可知流过R1的电流大于流过R2的电流，故B错误；C、两电阻串联在电路中时，电流相等，由U=IR可知，U2＞U1，故C错误；D、两电阻串联在电路中时，电流相等，根据P=I2R可知：R1消耗的功率小于R2消耗的功率，故D正确；故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝__________，周期T＝__________.参考答案：7.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应。根据这一理论，在太阳内部4个氢核（）转化成1个氦核（He）和2个正电子（e）并放出能量。已知质子质量＝1.0073u，α粒子的质量＝4.0015u，电子的质量＝0.0005u，1u的质量对应931.5MeV的能量，（1）写出该热核反应方程：___________________________（2）一次这样的热核反应过程中释放出_________兆电子伏的能量？（结果保留两位有效数字）参考答案：解：以和表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有： ①碰撞前，氢原子与电子的总动能为： ②联立①②两式并代入数据解得：氢原子从基态跃迁到n＝4的能级所需能量由能级图可得：碰撞后，受激氢原子与电子的总动能为：。8.某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置。①为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径____________B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______________mB（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_____________；A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离C．A球和B球在空中飞行的时间D．测量G点相对于水平槽面的高③已知两小球质量mA和mB，该同学通过实验数据证实A、B两球在碰撞过程中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是__________________________。参考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【详解】①为了使两球碰撞为一维碰撞，在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，两球碰后都做平抛运动，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径。为了使碰撞后不反弹，故mA＞mB．②根据动量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因为，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要测量水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离x1，A球与B球碰撞后x2，A球与B球落点位置到O点的距离x3．故AB正确．因为时间相同，可以用水平位移代替速度，不用测时间，也不用测量测量G点相对于水平槽面的高，故选：AB．③A球与B球碰后，A球的速度减小，可知A球没有碰撞B球时的落点是F点，A球与B球碰撞后A球的落点是E点．用水平位移代替速度，动量守恒的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ．【点睛】本题关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理，注意等效替代在实验中的运用；注意器材选择的原则：为了实现对心碰撞，两球的直径需相同，为零使碰撞后A球不反弹，则A球9.一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示。由图可知（1）该交变电流的有效值为__________A（2）该交变电流的频率为________Hz（3）该交变电流的瞬时值表达式为i＝________________________A（4）若该交变电流通过阻值R＝40Ω的白炽灯，则电灯消耗的功率是_______W参考答案：5

25

10sin（50t）

200010.如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量m，带电量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则圆心点电荷带电量Q＝________.参考答案：11.宇宙飞船沿一直线飞行，相对地球地面的速度为v=0.5c（c为光速）时，地面上观察者测得飞船长为L，飞船的固有长度为L0，则L＜L0．（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：解：飞船以0.5c的速率飞行时，根据尺缩效应可知飞船长度变小，小于L．故答案为：＜；12.12μF=___________F；47pF=____________F。参考答案：1.2×10-5F；4.7×10-1113.一个电流表G的内阻Rg=1KΩ满偏电流为Ig=500μA，其满偏电压为

V。现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为

，50μA刻度外对应的电压值为

V。参考答案：0.5，2.9′104，1.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）己知电子质量mc=0.91×10-31kg，h=6.6×10-34J·s，正电子与负电子对撞，可湮灭成一对频率相同的光子，求这两个光子的频率。参考答案：17.一台理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,输入电压U1=220V，两个副线圈的匝数分别是n2=60匝,n3=600匝,若通过两副线圈中的电流强度分别是I2=1A,I3=4A,求原线圈中的电流强度及两个副线圈的输出电压。参考答案：2、24A

12V

120V18.如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率。参考答案：（1）设S