湖南省长沙市宁乡县第七中学2022年高二物理期末试卷含解析

湖南省长沙市宁乡县第七中学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.如图所示，L1，L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片P向右移动,则在此过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是

（

）A．L1变亮，L2变亮B．L1变亮，L2变暗C．L1变暗，L2变亮D．L1变暗，L2变暗参考答案：C2.（单选）物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是（）A．5N、7N、8N

B．2N、3N、5NC．1N、5N、10N

D．1N、10N、10N参考答案：C3.在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （

） A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C．闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流 D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。参考答案：4.（单选）如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道（卫星发动机关闭），其中不可能的是（）参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力，而万有引力的方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心．解答：解：人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，万有引力的方向指向地心，所以圆周运动的圆心是地心．故A、B、C正确，D错误．本题选不可能的，故选D．点评：解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，圆周运动的圆心为地心．5.如图所示，在范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流（）A．向左平动B．向上或向下平动C．向右平动D．绕O1O2转动参考答案：考点：感应电流的产生条件．.专题：电磁感应与电路结合．分析：本题比较简单，考查了产生感应电流的条件，通过判断线圈中的磁通量是否变化，即可得出正确结果．解答：解：ABC、由于磁场为匀强磁场，无论线圈在平面内如何平动，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故ABC错误；D、当线圈绕O1O2转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故D正确．故选：D．点评：根据产生感应电流的条件判断线圈中是否有感应电流产生是电磁感应中的基本要求，要把握实质问题，不要受其它条件的干扰．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两平行金属板带等量异种电荷，板间电压为U，场强方向竖直向下，金属板下方有一匀强磁场，一带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，运动半径为R，不计粒子的重力．粒子从电场射出时速度的大小为

；匀强磁场的磁感应强度的大小为

．参考答案：，．【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】根据动能定理列式，即可求解粒子从电场射出时速度的大小；再根据洛伦兹力提供向心力列式，即可求解磁感应强度的大小．【解答】解：粒子在电场中，只受电场力作用，由静止加速到速度v后射出电场，由动能定理可知：qU=mv2；解得：v=粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：qvB=m解得：B=将第一问的速度代入，得：B=故答案为：，．7.真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于

F.参考答案：．8.如图是正弦式电流的图像，由图可知：该交变电流的频率为

Hz，电压的有效值为

V。参考答案：

50

；

100

9.如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg＝500Ω，满刻度电流为Ig＝1mA的毫安表，现接成量程分别10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1＝

Ω,R2＝

Ω参考答案：9．5×103

9×104由Ug=IgRg=0．5V，所以R1两端电压UR1=U1-Ug=9．5V，所以；同理UR2=U2-U1=90V，。考点：串联电路电压和电阻的关系点评：串联电路中电流不变，电压比就等电阻比。10.电源是把______能转化为______能的装置，电动势是描述电源这种本领的物理量，它的单位是________。参考答案：其他形式，电，伏特11.一个2吨重的汽车以4m/s的速度通过一拱型桥的桥顶时对桥的压力比它的重力小4000N。桥拱的半径为________m。参考答案：12.（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中X是某种粒子．已知：、、和粒子X的质量分别为、、和；1u相当于931.5MeV的能量．由上述反应方程和数据可知，粒子X是

；该反应的质量亏损为

（用m1、m2、m3、m4表示）；该反应释放出的能量为

MeV（结果保留3位有效数字）．参考答案：（或中子）

17.6

解：由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1+1-2=0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2+3-4=1，则x粒子是中子；核反应过程的质量亏损：△m=m1+m2-m3-m4，由质能方程可知，核反应过程中释放的能量为E=△mc2，代入数据解得：E=17.6MeV；13.1m的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平高度的两点上，abcd所在的区域内有一竖直向上的匀强磁场，当ab中通以如右图所示的电流时，金属杆ab偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡，如果金属杆ab的质量为kg，其中通过的电流强度为10A。则匀强磁场的磁感应强度为______T。（g取10m/s2）参考答案：1T

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有一以（r，0）为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，在y≥r的范围内，有方向向右的匀强电场，电场强度大小E。从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，已知质子的电量为e，质量为m，质子在磁场中的偏转半径也为r，不计重力及阻力作用。求：（1）质子进入磁场时的速度大小；（2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间；参考答案：17.如图所示，一水平放置的平行导体框宽度L=0.5m，接有R=0.2Ω的电阻，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，现有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体棒ab电阻不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：（1）导体棒ab上的感应电动势的大小及导体棒中感应电流的方向；（2）要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平外力为多少？方向怎样？（3）电阻R上产生的热功率多大？参考答案：解：（1）导体棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势大小为：E=BLv=0.4×0.5×4V=0.8V；（2）导体棒ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得体ab上感应电流为：I==A=4.0A由右手定则知感应电流的方向由b向a．导体受到的安培力F=BIL=0.4×4×0.5=0.8N；则拉力F=0.8N；（3）电阻R上的热功率：P=I2R=42×0.2W=3.2W．答：（1）导体ab上的感应电动势的大小为0.80V．（2）维持匀速运动的拉力为0.8N；（3）电阻R上产生的焦耳热功率为3.2W．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．【分析】（1）根据切割产生的感应电动势大小公式E=BLv求出感应电动势的大小（2）由右手定则判断感应电流的方向．根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小．由安培力公式求得安培力，由平衡关系可知拉力大小；（3）根据P=I2R求出电阻R上产生的热功率．18.如图所示，倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为L时将物块由静止开始释放（物快做简谐运动），且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g．（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；（2）物块做简谐运动的振幅是多少；（3）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；（已知做简谐运动的物体所受的恢复力满足F=﹣kx）参考答案：解：（1）物体平衡时，受重力、支持力和弹簧的弹力，根据平衡条件，有：mgsinα=k?△x解得：△x=故弹簧的长度为L+；（2）物体做简谐运动的振幅为：A==；（3）物体到达平衡位置下方x位置时，弹力为：k（x+△x）