北京漷县中学2022年高二物理期末试题含解析

北京漷县中学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.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，正确的是（

）A.电流表的示数为10AB.0.01s时线圈平面与磁场方向平行C.线圈转动的角速度为50πrad/sD.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左参考答案：AB【详解】A.电流表测量的是交流电的有效值，所以，A正确B.根据图像分析0.01s时，感应电流最大，电动势最大，线圈与磁场平面平行，B正确C.根据图像分析，周期T=0.02s，角速度，C错误D.根据图像判断，0.02s时线圈正好处于初始时刻所在位置，根据右手定则判断，电流流经电阻方向是自左向右，D错误2.在磁感应强度为B，足够大的匀强磁场中放置匝数为n，面积为S的矩形线圈，线圈绕某一轴转动，以下说法正确的是A．某一时刻穿过线圈平面的磁通量可能是B．穿过线圈平面的磁通量可能是并保持不变C．线圈中一定有感应电动势产生D．若线圈在该磁场中平动则一定无感应电动势产生参考答案：BD3.（单选）如图，在探究平抛运动规律时，用小锤打击弹性金属片，金属片水平弹出P球，同时Q球被松开而自由下落，已知P、Q两球体积相同，但P球质量大于Q球质量，不计空气阻力，则（

）A．两球同时落地

B．Q球先落地C．P球先落地

D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定参考答案：A4.（单选）光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动．如果加一个竖直向下的磁感应强度为B匀强磁场，经过一段时间后，该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反；如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的电场强度为E匀强电场，经过相同的一段时间，该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反，则B/E为A．π/2v

B．π/v

C．2π/v

D．2v/π参考答案：A5.如图所示，发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变，变压器均为理想变压器．随夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，下列说法中正确的（）A．变压器的输出电压U2增大，且U2＞U1B．变压器的输出电压U4增大，且U4＜U3C．输电线损耗的功率增大D．输电线损耗的功率不变参考答案：C【考点】变压器的构造和原理．【分析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系【解答】解：A、由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，升压变压器，故A错误；B、随夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2﹣U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，降压变压器，故B错误；CD、输电线损耗的功率，输电线上电流增大，输电线损耗的功率增大，故C正确，D错误；故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某质点做匀变速直线运动,速度方程式为Vt=10-2t(m/s)，则该物体运动的初速度为____m/s，加速度为

___

m/s2参考答案：10m/s

—2m/s27.（6分）根据核反应方程，完成下列叙述：粒子中含有

个中子，原子序数为

。物理学家卢瑟福用该粒子做了著名的α散射实验，据此提出了原子的核式模型，他用该粒子轰击氮核（）发现了质子。请写出其核反应方程：

。参考答案：2或两；2；（也给分）8.如图所示电路，当A、B两端接入150V的电压时，C、D两端电压为50V.当C、D两端接入150V电压时，A、B两端电压为100V,求R1：R2：R3=--_____________参考答案：4:4:19.如图所示，粗细均匀的U形管内装有同种液体，在管口右端用盖板A密闭，两管内液面的高度差为h，U形管中液柱的总长为3h。现拿去盖板A，液体开始流动，不计液体内部及液体与管壁间的摩擦力，重力加速度为g，则当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为

。

参考答案：试题分析：设单位长度的水柱质量为m,对整个水柱分析,根据机械能守恒:(如图)

解得：考点：考查了系统机械能守恒10.（5分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC间加有恒定电压，正离子进入B时速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度，则加在BC间的电压U＝______________。

参考答案：11.利用油膜法可粗略测定分子的大小和阿伏加德罗常数。已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ。n滴油酸的总体积为V，一滴油酸所形成的单分子油膜的面积为S。则每个油酸分子的直径d＝____▲__；阿伏加德罗常数NA＝____▲__。参考答案：12.如图是汽车的点火装置示意图，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到12V的蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，试判断该变压器是

。（填“升压变压器”或“降压变压器”）

参考答案：13.面积为0.02m2的单匝线圈，处于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为

Wb；当线圈转过90o线圈平面与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为

Wb。参考答案：0

0.01三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，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.有一带电量q=﹣3×10﹣6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10﹣4J．从B点移到C点时电场力做功9×10﹣4J．问：（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？参考答案：解：（1）负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处．即φA＞φB

电势差UAB=V

负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC＞φB

电势差UBC=﹣=﹣300V

而电势差UAC=φA﹣φC=φA﹣φB+φB﹣φC=UAB+UBC=﹣100V故CA间电势差UCA=﹣UAC=100V（2）因B点为0电势点，则φA=UAB=200V，φC=UCB=﹣UBC=300V答：（1）AB、BC、CA间电势差各分别为200VV，﹣300V和100V．（2）A、C两点的电势各为φA=200V和φC=300V．电荷在A、C两点的电势能各为，．【考点】电势能；电势．【分析】负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，A点的电势高于B点的电势．从B点移到C点，电场力对电荷做正功，B点的电势低于C点的电势．根据电势差公式U=，分别求出A、B间与B、C间的电势差，再求出A、C间的电势差，并分析A、C两点电势的高低．17.2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现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，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP＝1.0073u，α粒子的质量mα＝4.0015u，电子的质量me＝0.0005u．1u的质量相当于931.MeV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多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：（1）4H→He＋2e（2）Δm＝4mP－mα－2meΔm＝4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u＝0.0267uΔE＝Δmc2ΔE＝0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV18.如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。参考答案：见解析（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：

eU1=，解得：（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速