福建省漳州市东坂中学2022年高二物理期末试卷含解析

福建省漳州市东坂中学2022年高二物理期末试卷含解析一、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.（单选题）如图所示的电场线，可判定

A、该电场一定是匀强电场B、负电荷放在B点所受电场力方向向右C、A点的电势一定低于B点电势D、负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大参考答案：D2.（多选）三个电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω，将它们并联后加一恒定电压U，电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是I1、I2、I3，每个电阻两端电压分别是U1、U2、U3，则下列说法正确的是：()A．I1：I2：I3＝5:3:2B．U1：U2：U3＝1:1:1C．若再并联一个100Ω的电阻，则并联的总阻值增大D．若减小R1的阻值，则电路中并联的总阻值减小参考答案：BD3.（多选题）如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处，三个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为△P1、△P2、△P3，则有（）A．三个过程中，合力做的功不相等，动能的变化量不相等B．三个过程中，合力做的功相等，动能的变化量相等C．I1＜I2＜I3，△P1=△P2=△P3D．I1＜I2＜I3，△P1＜△P2＜△P3参考答案：BC【考点】动量定理；功能关系．【分析】根据机械能守恒求出重力做的功，根据动能定理分析动能的变化；重力的冲量I=mgt，根据物体的运动的情况，求得物体运动的时间的关系，可以求得冲量的大小；动量变化量的大小△p=mv，求得物体的速度的大小即可求得动量变化量的大小．【解答】解：A、B、物体下滑过程中只有重力做功，故合力做的功相等，根据动能定理，动能的变化量相等，故A错误，B正确；C、D、由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，动量变化量△p=mv相等，即△p1=△p2=△p3；根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化量，故合力的冲量也相等，注意不是相同（方向不同）；设斜面的高度为h，从顶端A下滑到底端C，由得物体下滑的时间t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的冲量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正确，D错误；故选：BC．4.在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（）A．电动机的输出功率为14W B．电动机两端的电压为7.0VC．电动机的发热功率为4.0W D．电源输出的电功率为24W参考答案：B【考点】电功、电功率．【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．【解答】解：A、电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U=E﹣U内﹣UR0=12﹣Ir﹣IR0=12﹣2×1﹣2×1.5=7V，电动机的总功率为：P总=UI=7×2=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14W﹣2W=12W，所以B正确，AC错误；D、电源的输出的功率为：P输出=EI﹣I2R=12×2﹣22×1=20W，所以D错误．故选：B5.如图甲所示为示波管，如果在YY′之间加如图乙所示的交变电压，同时在XX′之间加如图丙所示的锯齿形电压，使X的电势比X′高，则在荧光屏上会看到图形为（

）A．

B．C．

D．参考答案：C考点：示波器；带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．其中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是

0.8

m，振动周期为

4

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为

0.5

m／s．

参考答案：7.一起重机以恒定的竖直向上F=600N的力，将一质量为m=20kg的物体由静止开始向上提升，求上升h=10m时的速度

。参考答案：20m／s8.已知电流表的内阻，满偏电流.要把它改装成量程是6V的电压表，应_____联一个电阻，其阻值=_______；若用它来测量一段电路两端电压时，表盘指针如图所示，这段电路两端的电压是____

V.参考答案：9.一质量为m的物体，沿半径为R的圆形向下凹的轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的滑动摩擦因数为μ，则它在最低点时所受到的摩擦力为_____参考答案：10.在某电场中的A点放上一个带有3×10-8C电量的点电荷q,它所受电场力的大小为6×10-7N，则A点电场强度的大小为_________N/C;若将点电荷q从A点移走，则A点电场强度的大小为_________N/C.参考答案：

20,20

11.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则A点的场强为________N/C,方向________。参考答案：12.（4分）通过观察宇宙中的其他星系，按外形大致分为：__________星系、__________星系和不规则星系。参考答案：旋涡；椭圆13.质量为2kg的物体在合外力作用下做直线运动的υ一t图象如图所示。在0—2s内，合外力对物体做的功为_______J。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.假设钚的同位素离子Pu静止在某一匀强磁场中，该离子沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子后，变成了铀的一个同位素离子，同时放出能量E＝0.09MeV的光子．若已知钚核的质量为ml＝238.999655u，铀核的质量为m2＝234.993470u，粒子的质量为m3＝4.001509u.（普朗克常量是h=6.63×10-34J·s，光在真空中的速度为c=3×108m/s，1u的质量对应于931.5MeV的能量。）试求：（1）写出这一过程的核反应方程式是怎样的？（2）放出的光子的波长是多少？（3）求α粒子和新核获得的总动能是多少?参考答案：铀核相对粒子作反向运动（反冲），在磁场中形成相切的圆轨迹，衰变中系统的动量及总能量均是守恒的，释放出的结合能，一部分转变成两个生成核的动能，另一部分以光子的形式辐射出去．（1）PuU十He＋E

3分

（2）因E＝h＝h，

2分所以＝＝1.38×10－11（m）

1分17.如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标(-,0)，MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场，并从y轴上A点(O,0.5)射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成30°角，此后,电子做匀速直线运动,进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(,）射出、速度沿x轴负方向.不计电子重力。求：(1)匀强电场的电场强度E的大小？(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少?(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S多大?参考答案：（1）设电子在电场中运动的加速度为a，时间为t，离开电场时，沿y轴方向的速度大小为vy，则

vy＝at

l＝v0t

vy＝v0cot30°解得

（2）设轨迹与x轴的交点为D，OD距离为xD，则xD＝0.5ltan30°

xD＝所以，DQ平行于y轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上，电子运动轨迹如图所示。设电子离开电场时速度为v，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，则

v＝vsin30°

（有）

（或）解得，

（3）以切点F、Q为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小，设为r1，则

金属框从开始运动至其ab边刚要出磁场的过程，由能的转化和守恒定律有

∴