四川省遂宁市中学校繁荣校区2022年高二物理下学期期末试题含解析

四川省遂宁市中学校繁荣校区2022年高二物理下学期期末试题含解析一、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.关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是A.轨道半径越大，速度越大 B.轨道半径越小，速度越大C.质量越大，速度越大 D.质量越小，速度越大参考答案：B【详解】AB．绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，万有引力充当向心力，则，解得：．所以人造地球卫星的轨道半径越小，速度越大．故A项错误，B项正确．CD．据可得，人造地球卫星的速度与人造卫星的质量无关．故CD两项错误．2.关于物体的内能，以下说法中不正确的是

A．物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和B．物体不从外界吸收热量，其内能也可能增加C．外界对物体做功，物体的内能一定增加D．物体内能的多少，跟物体的温度和体积都有关系参考答案：C3.下列关于超重与失重的说法，正确的是（

）A．处于超重状态时，物体所受到的重力变大B．处于失重状态时，物体所受到的重力变小C．无论是超重或失重状态，物体所受到的重力并没有发生变化D．无论是超重或失重状态，物体所受到的重力都会发生相应的变化参考答案：C4.（多选）许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪些传感器（）A．温度传感器B．光传感器C．声音传感器D．热传感器参考答案：解：根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器、声音传感器．故选BC5.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω电阻R相接，（下图电表为理想电表）求：（1）S断开时，电压表示数；（2）S闭合时，电流表示数；（3）发电机正常工作时，通过电阻R的电流最大值是多少？R上所消耗的电功率是多少？（4）线圈从图示位置转过90°的过程，中通过电阻R的电量为多少？参考答案：解：（1）感应电动势最大值：Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50=50V感应电动势有效值E==50V．所以说断开后电压表测得是电源电动势为50v当电键S合上后，由闭合电路欧姆定律I==2.0A，U=IR=40V．（2）电流表示数为2A．（3）通过电阻R的电流最大值=2A，电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40W=80W．（4）由电量表达式，q=I?△t=n=代入数据，解得q=4×10﹣2C答：（1）S断开时，电压表示数40V；（2）S闭合时，电流表示数2A；（3）发电机正常工作时，通过电阻R的电流最大值是2A，R上所消耗的电功率是80W（4）线圈从图示位置转过90°的过程，中通过电阻R的电量为4×10﹣2C【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】根据交流电的最大值与有效值的关系，结合闭合电路欧姆定律，即可确定电流表与电压表示数；由电功率表达式，P=IU，即可求解；因外力做功产生热量，再由焦耳定律，即可求解；根据电量表达式，与感应电动势结合，得出q=I?△t公式，从而可求得．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为

现象，是由于分子的

而产生的。这一过程是沿着分子热运动的无序性

的方向进行的。

参考答案：扩散,无规则运动（或热运动）,增加7.一列简谐横波以v=24m/s的速度水平向右传播，在t1、t2两时刻的波形分别如图中实线和虚线所示，图中两波峰处质点A、B的平衡位置相距7m，质点的振动周期为T，且3T＜t2﹣t1＜4T，在t2﹣t1时间内波向右传播的距离为25m，则这列波的波长为6m，这列波中各质点的振动周期为0.25s．参考答案：解：据题，波向右传播的距离为S=25m，而且3T＜（t2﹣t1）＜4T，所以3λ＜S＜4λ，AB间的距离小于一个波长，则得S=3λ+7m，解得，λ=6m由波速公式得，T=．故答案为：6，0.258.（4分）把电流表改装成电压表的实验中，已知电流表的量程为100A，内阻为1000，要把它改装成量程为0-3V的电压表，则改装的方法中是给电流表__________(填“串联”或“并联”)一个阻值为___________的电阻。参考答案：串联

2.9×10-49.（5分）如图所示，一根长为l的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，拉起小球使轻绳水平伸直，然后无初速释放小球，小球运动至轻绳达到竖直位置的过程中，当轻绳和水平方向的夹角为____________时小球重力做功的瞬时功率的值最大，最大值为____________。参考答案：arccot，

10.一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为－Q的点电荷，该点电荷距金属球表面的最近距离为r，由于静电感应在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度大小为____________，方向_________；（填“左”“右”）若用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，侧导线____________（填“能”“不能”）将金属球两侧的感应电荷中和。参考答案：

左

不能11.（4分）频率为3Hz的简谐波，在某介质中的传播速度是1.2m/s，在传播方向上的两点间的距离是80cm，这个距离等于_________个波长，传播这个距离所用的时间是_______个周期。参考答案：2；212.2019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。13.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的4个图中P1、P2、P3和P4是4个学生实验插针的结果．(1)在这4个图中肯定把针插错了的是________．(2)在这4个图中可以比较准确地测出折射率的是________，计算玻璃的折射率的公式是________．(对右侧面用θ1表示入射角,θ2表示折射角)参考答案：（1）

AC

（2）

D

、

n=15.（6分）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面。让小车Ａ运动，小车Ｂ静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图１，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车Ａ，使Ａ获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50Hz。（1）实验中打出的纸带如图2所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选

段计算A的碰前速度；应选

段计算A和B碰后的共同速度（填BC、CD、DE）。（2）已测得小车A的质量m1=0.20kg，小车B的质量m2=0.10kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=

kg·m/s；碰后总动量=

kg·m/s。

参考答案：(1)BC（1分）；DE(1分）；0.21（2分）；0.208（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：（1）电源释放的电功率；（2）电动机消耗的电功率．将电能转化为机械能的功率；（3）电源的输出功率．参考答案：解（1）电动机正常工作时，总电流为：I==A=2A，电源释放的电功率为：P=EI=10×2W=20W；（2）电动机两端的电压为：U=E﹣Ir﹣U1=（10﹣2×0.5﹣3.0）V=6V；电动机消耗的电功率为：P电=UI=6×2W=12W；电动机消耗的热功率为：P热=I2R0=22×1.0W=4W；电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为：P机=P电﹣P热=（12﹣4）W=8W；（3）电源的输出功率为：P出=P﹣P内=P﹣I2r=（20﹣22×0.5）W=18W；答：（1）电源释放的电功率是20W．（2）电动机消耗的电功率是12W，将电能转化为机械能的功率是8W．（3）电源的输出功率为18W．【考点】电功、电功率．【分析】（1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流I，电源释放的电功率为P=EI，即可求得；（2）由U内=Ir可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=E﹣U1﹣U内，电动机消耗的功率为P电=UI；电动机将电能转化为机械能的功率为P机=P电﹣I2R0．（3）由P热=I2r可求的电源内阻消耗的功率，电源的输出功率为P出=P﹣P热．17.如图，理想变压器原线圈与一个10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，试计算：（1）原、副线圈的匝数比．（2）流过灯泡b的电流．参考答案：解：（1）因a正常发光，根据公式Pa=，得Ua=，副线圈电压U2=Ua=3V，故==；（2）a正常发光时，根据公式Pa=UaIa得Ia═0.1A，

因b灯与a灯并联，则Ub=Ua=3v

根据公式=得

副线圈总电流I2=I1=×0.09=0.3A，

又因b灯与a灯并联副线圈总电流I2=Ia+Ib

故流过灯泡b的电流Ib=I2﹣Ia=0.2A答：（1）原、副线圈的匝数比是．（2）流过灯泡b的电流是0.2A．【考点】变压器的构造和原理．【分析】由a灯正常发光可求出副线圈的电压，由==可求原、副线圈的匝数比；a灯泡正常发光时可由额定功率和电阻求出a灯泡电压、电流；根据公式=可计算出副线圈的I2，再根据并联电路特点Ib=I2﹣Ia，求出流过灯泡b的电流Ib．18.如图所示的电路中，U=12V，滑动变阻器AB的总电阻为R=42Ω，现