湖北省荆州市福田中学2022年高二物理上学期期末试题含解析

湖北省荆州市福田中学2022年高二物理上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.下列说法中错误的是A．物体辐射电磁波的强度分布与物体温度和辐射电磁波的波长无关B．光的衍射现象中，产生暗条纹的地方光子出现的概率低，这是波粒二象性的观点C．

(钍)经过一系列的α和β衰变，变为(铅)，铅核比钍核少16个中子D．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关参考答案：A2.如图表示某一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为

\

A．A

B．AC．1.5A

D．A

参考答案：B3.下列对运动的认识，以下说法错误的是

（

）A．伽利略的理想实验证明了运动不需要力来维持B．

牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的

C．牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过抽象出理想化实验而得出的结论

D．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体速度的原因参考答案：B4.如图是某区域的电场线分布。A、B、C是电场中的三个点，下列说法不正确的是A．三点中B点场强最强，C点场强最弱B．一正点电荷在A处所受电场力的方向就是A点场强方向C．三点中B点电势最高D．把一负电荷从B点移到C点，电势能减小参考答案：D5.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如右图所示，由图可知

（

）A．该交流电的电压的有效值为B．该交流电的频率为C．该交流电压瞬时值的表达式为D．若将该交流电压加在阻值为的电阻两端，该电阻消耗的功率为参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是理想的电流表）组成。压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器的电阻与所受压力的关系如下表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取10m/s2。请回答：压力0250500750100012501500……电阻300270240210180150120……（1）把R写成关于F的函数关系：。（2）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘A处。（3）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是kg。参考答案：（1）R＝300－；（2）；（3）50

7.（1）如图所示，在真空中用绝缘轻质细线悬挂着M、N两个带等量电荷的小球，电荷量均为q，M带正电。则N球带

电（选填“正”或“负”）。（2）设M、N两带电小球可视为点电荷。两球平衡时，它们之间的库仑力大小为F，若M、N两球电荷量均增大为2q，两球距离不变时，N球受到的电场力大小为

。参考答案：（1）正

（2）4F8.如图15－49所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，那么待测电阻RX的测量值比真实值________（填偏大、偏小、不变），真实值为________．(电流表的内阻为2Ω)参考答案：9.一个匝数n=100匝的线圈，如果在时间内，穿过线圈的磁通量变化，则线圈中产生的感应电动势的大小为

V,若该线圈的总电阻为100Ω，通过线圈的感应电流的大小为

A.参考答案：(1)1600V

(2)16A10.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针

（填“有”或“无”）偏转．参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应．【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化．（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．故答案为：（1）减小；（2）无11.如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 （填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针 （填“有”或“无”）偏转．参考答案：12.长为L的金属杆原来不带电，在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷，则金属杆中点处的场强为

，金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强大小为

.参考答案：0、

金属杆处于静电平衡状态，内部场强为0；金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强等于点电荷在该处产生的场强，则13.面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_________Wb，当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为__________Wb.

参考答案：0.2,

0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点，两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如下图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答（计算结果保留两位有效数字）:①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是______.②打A纸带时，物体的加速度大小是___________.③点1的速度大小是_____________.参考答案：①C

②

③3.3m／s15.利用如图所示的装置可以研究自由落体运动。（1）实验中关于电火式打点计时器的操作正确的是

A．使用220V的交流电作为打点计时器的电源B．也可以用干电池作为打点计时器的电源C．使用时应当先放开重锤，再接通打点计时器电源D．每打完一条纸带都要及时切断打点计时器的电源（2）如图为实验中得到的一根纸带，相邻计数点间还有4个点没有画出，根据图示数据可算得当地重力加速度为

m/s2。（3）若实验中所得到的重锤下落的加速度值小于当地的重力加速度公认值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个可能引起此处误差的原因：

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接．Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短．不计空气阻力．求：弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？参考答案：解：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v，由系统动量守恒得：mv0=（m+M）v

靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得：Ep=（m+M）v2

解得：Ep=v02代入数值得Ep=2.5J答：弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为2.5J．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】根据动量守恒定律列出等式，由系统机械能守恒求出最大弹性势能．17.（18分）近代的材料生长和微加工技术，可制造出一种使电子的运动限制在半导体的一个平面内（二维）的微结构器件，且可做到电子在器件中像子弹一样飞行，不受杂质原子射散的影响，这种特点可望有新的应用价值。图l所示为四端十字形。二维电子气半导体，当电流从l端进人时，通过控制磁场的作用，可使电流从2，3或4端流出。对下面摸拟结构的研究，有助于理解电流在上述四端十字形导体中的流动。在图2中，a、b、c、d为四根半径都为R的圆柱体的横截面，彼此靠得很近，形成四个宽度极窄的狭缝1、2、3、4，在这些狭缝和四个圆柱所包围的空间（设为真空）存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面指向纸里。以B表示磁感应强度的大小。一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内以速度v0沿与a、b都相切的方向由缝1射人磁场内，设粒子与圆柱表面只发生一次碰撞，碰撞是弹性的，碰撞时间极短，且碰撞不改变粒子的电荷量，也不受摩擦力作用。试求B为何值时，该粒子能从缝2处且沿与b、c都相切的方向射出。

参考答案：解析：解法一在图中纸面内取Oxy坐标（如图），原点在狭缝l处，x轴过缝1和缝3。粒子从缝1进入磁场，在洛仑兹力作用下作圆周运动，圆轨道在原点与x轴相切，故其圆心必在y轴上．若以r表示此圆的半径，则圆方程为

x2+(y－r)2=r2

（1）根据题的要求和对称性可知，粒子在磁场中作圆周运动时应与d的柱面相碰于缝3、4间的圆弧中点处，碰撞处的坐标为

x=2R－Rsin450

（2）

y=R－Rcos450

（3）由（l）、（2）、（3）式得

r=3R

（4）由洛仑兹力和牛顿定律有

（5）由（4）、（5）式得

（6）评分标准：本题18分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如图所示，A为a、b两圆圆心的连线与缝l的交点，F为c、d两圆圆心的连线与缝3的交点．从1缝中射人的粒子在磁场作用下与圆柱d的表面发生弹性碰撞后，反弹进人缝2，这个过程一定对连结b、d两圆圆心的直线OP对称，故直线OP与d圆的交点C必是碰度点。由于粒子在磁场中做圆运动过A点，因此这个轨道的圆心必在过A点并垂直于AF的直线AE上；同时这个轨道经过C点，所以轨道的圆心也一定在AC的垂直平分线DE上。这样AE与DE的交点E就是轨道的圆心，AE就是轨道的半径r。过C点作AF的垂线与AF交于H点，则 有

（1）由图可知

（2）

（3）

（4）

（5）由以上各式得

r=3R

（6）由洛仑兹力和牛顿定律有

（7）得到

（8）评分标准：本题18分。（1）式8分，（2）、（3）（4）、（5）式各1分，（6）、（7）、（8）式各1分。18.如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为，波速为，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距（小于一个波长），当时刻时质点a在波峰位置，质点b在x轴下方与x轴相距的位置，试求：（1）画出