2022年湖南省邵阳市河伯乡河伯中学高二物理期末试题含解析

2022年湖南省邵阳市河伯乡河伯中学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.如图所示，小明做课本自感线圈实验时，连接电路如图所示。则A.闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变B.闭合开关S，L1逐渐变亮，然后亮度不变C.断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭D.断开开关S，L1变亮后再熄灭，L2一直不亮参考答案：BC【详解】A．闭合开关S，根据二极管的单向导电性，L2不亮，选项A错误；B．根据自感现象，闭合开关S，由于自感线圈的“阻碍”作用，L1逐渐变亮，然后亮度不变，选项B正确；CD．当断开开关S，线圈与二极管D形成回路，则有流过L2的电流，则L2变亮后再熄灭，而流过L1的电流逐渐减小，故L1逐渐变暗至熄灭，选项C正确、D错误。2.(多选)天然放射性元素（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成（铅）。下列论断中正确的是(

)A铅核比钍核少24个中子

B铅核比钍核少16个中子C衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变参考答案：BD3.如图，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。如果线圈一直做加速运动，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为

A、a1＞a2＞a3＞a4

B、a1=a3>a2>a4

C、a1=a3＞a4＞a2

D、a4=a2＞a3＞a1参考答案：B4.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图(

).A

B

C

D参考答案：AD5.关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是

（

）A、带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动B、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变C、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直D、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，动能一定保持不变参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体以初速度做竖直上抛运动，则其上升的时间为

、上升的最大高度为

。参考答案：

7.（2分）一电阻接在5V的直流电源上，消耗的电功率为5W，把这一电阻接在某一交变电流，该交变电流的输出电流i随时间t变化的图象如图所示，则这一电阻消耗的电功率为________W。参考答案：1258.某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为

m/s，加速度大小为

m/s2；（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

的条件．参考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．（2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：v===0.6955m/s由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：△x=0.51cm=0.0051m；根据△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．故答案为：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．9.如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同；若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为_______Hz．参考答案：1.25解：由题，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，则a、b两点关于平衡位置对称．振子从b再回到a的最短时间为0.4s，则振子b→最大→b的时间是0.2s，根据对称性分析得知，振子从a→b→正最大→负最大→a的总时间为0.8s，即振子振动的周期为T=0.8s，频率为

故答案为：1.2510.（4分）A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的__________(填干涉或衍射)图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径____________(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔径。参考答案：衍射；小于11.参考答案：12.一灵敏电流计，满刻度电流为Ig=500μA，表头电阻Rg=200Ω，若将改装成量程为1.0V的电压表，应再

一个

Ω的电阻。参考答案：串联

1800

解：将小量程的电流表改装成电压表利用串联电路的分压原理，需要串联一个大一些的电阻；把电流表改装成量程为1.0V的电压表时，串联电阻的阻值：，故答案为：串联；1800．13.（填空）如图所示，在螺线管的外部接一块灵敏电流表。有一块条形磁铁匀速穿过线圈内部。在磁铁穿入线圈的过程中，通过电流表的电流方向为_________。参考答案：从a到b三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.

(12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题：(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良好，由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)

参考答案：(1)(4分)单；(2)(4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）现有“200V，40W”白炽灯400盏，并联于电源两端，所有白炽灯通电工作后测得电源两端的路端电压只有U1=150V，当关掉200盏，则路端电压升为U2=175V，试问：（1）电源电动势和内阻有多大？（2）关掉200盏前后每盏灯实际消耗的功率有何不同，各为多大？（3）若要使电灯正常发光还应关掉多少盏灯？参考答案：设电源电动势为E，内阻为r。（1）易知，每个电灯的电阻为R0=1000Ω。接400盏灯时，总的外电阻为：所以，总电流为：所以：

(1)接200盏灯时，总的外电阻为：所以，总电流为：所以：

(2)联立（1）（2）式，可求得：E=210V，r=1Ω（2）前后两次每盏灯实际的功率分别为：

，（3）要使灯泡正常发光，应使得它两端的电压（也就是电源的路端电压）为U3=200V，所以，电源内阻上的电压为：U内=10V。所以，这时的总电流为：每个灯的正常工作时的电流：所以只能并联灯泡的个数：因此，还需要再关掉150盏灯。17.（计算）（2010秋?锦州期末）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．已知感应电动势的最大值Em=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数．参考答案：串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4A正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．解：从Φ﹣t图象可以读出：Φm=1.0×10﹣2Wb，T=3.14×10﹣2s感应电动势最大值Em=nBSω=nωΦm，又ω=，得到Em=nΦm故电路中电流最大值Im===A=2A．交流电流表读数I=0.707Im≈1.4A．答：串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4A．18.某小组在研究电动机的特性时，将电动机接成如图所示电路。电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V、6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都