湖北省宜昌市枝江第四高级中学2022年高二物理测试题含解析

湖北省宜昌市枝江第四高级中学2022年高二物理测试题含解析一、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1.两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。下列说法正确的是()A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是3mD.两列波的波长都是1m参考答案：A【详解】A．发生干涉的条件是频率相同。故A正确；B．虚线是振动减弱的区域，则一定是波峰与波谷相遇处，选项B错误；CD．由图可知波源S1和S2之间的距离为3个波长，所以两列波的波长都是2m。故CD错误。2.（单选）两物体从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为，则两个物体的释放高度之比为（

）A．2：1

B．4：1

C．

1：2

D．1：4参考答案：B3.示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力．下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是：（）A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小参考答案：B【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】在加速电场中运用动能定理求出末速度v，粒子进入偏转电场后做类平抛运动，根据平抛运动的规律求出偏转位移，再进行讨论即可解题．【解答】解：设经过电压为U1的加速电场后，速度为v，则：=U1ev=电子进入偏转电场后做类平抛运动，设偏移量为y，y=L=vta=所以y==当U1变小，U2变大时，y变大，故选B．4..一物体受到两个共点力的作用，力的大小分别为6N和8N，夹角为90°，其合力大小为A．2N

B．10N

C．14N

D．48N参考答案：B5.环形铁芯左边线圈接有小电珠L，右边线圈接在平行金属导轨上，金属标AB可在导轨上滑动，匀强磁场垂直于导轨平面如图，因金属杆运动而使电珠中通过电流，下述说法中正确的是A.

AB向右匀速运动，电流方向C→L→D；B.

AB向右加速运动，电流方向D→L→C；C.

AB向左加速运动，电流方向C→L→D；D.

AB向左减速运动，电流方向C→L→D参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑水平面上，一质量为m＝0.1kg，半径为r＝0.5m，电阻为R＝0.5Ω的单匝均匀金属圆环，以v0＝5m/s的初速度向一磁感应强度为B＝0.1T的有界匀强磁场滑去（磁场宽度d＞2r）．圆环的一半进入磁场历时2s，圆环上产生的焦耳热为0.8J，则2s内圆环中的平均感应电动势大小为▲V，2s末圆环的加速度大小为▲

m/s2．参考答案：（或1.96×10-2），0.6．7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图象如图中的实线Ⅰ所示，t＝0.2s时刻的波形图象如图中的虚线Ⅱ所示，则该波的波长是_____m，该波的周期是_____________．参考答案：8，（n=1,2,3……）8.（2分）走时准确的钟表，其分针的角速度与时针的角速度之比为

。参考答案：12：19.丝绸摩擦过的玻璃棒带

电，毛皮摩擦过的橡胶棒带

电。参考答案：正，负10.地球在周围空间会产生磁场，叫______。地磁场的分布大致上就像一个_____磁体。参考答案：地磁场

条形

ks5u11.热水器系统的恒温器集成电路如图26所示。热敏电阻R2在温度低时其电阻值很大，在温度高时其电阻值就变得很小。只有当热水器中有水且水的温度低时，发热器才会开启并加热；反之，便会关掉发热器。如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________路(填“短”或“断”)，这个逻辑电路是________门电路[U12]

。参考答案：断路，与12.功率为P，质量为M的汽车，下坡时关闭油门，则速度不变．若不关闭油门，且保持功率不变，则在ts内速度增大为原来的2倍，则汽车的初速度为____________.参考答案：13.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为______射线，射线b为_____射线。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用图7中装置研究双缝干涉现象时：将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图8甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数

mm,求得相邻亮纹的间距Δx为

mm.已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=

,求得所测红光波长为

nm.参考答案：13.870，

2.310

6.6×10215.某同学用如图3所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供的器材如下：电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ），电阻箱（阻值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干．①请根据图1的电路图，在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．②实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如下表所示的若干组R、U的数据．

12345678910电阻R/Ω60.535.220.013.79.95.84.33.52.92.5电压U/V2.582.432.222.001.781.401.181.050.930.85根据实验数据绘出如图3所示的﹣图线．由图象得出电池组的电动势E=

V，内电阻r= Ω．③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是

．A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B．同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差④若实验室没有电压表，只能用100μA的灵敏电流表和电阻箱改装．先用如图4所示的电路测量电流表的内阻：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R′的阻值为2.00×103Ω．则电流表内阻的测量值Rg=

Ω．将该灵敏电流表改装成量程为3V的电压表，需

（“串联”或“并联”）阻值为R0=

Ω的电阻．参考答案：解：①根据电路图连接实验电路如图所示，②图象的截距代表的是电动势的倒数，所以电源的电动势为E==2.86V，当内电阻和外电阻相等的时候，外电压等于电动势的一半，根据图象可知，当外电压为1.43V，即电压的倒数为0.7时，电路的外电阻大约为5.8Ω，所以电源的内阻为5.8Ω．③A．电压表的分流作用引起的误差属于系统误差，所以A错误，B．同学读电压表读数引起的误差属于偶然误差，所以B错误，C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差，所以C正确，D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差，所以C正确．故选CD．④根据闭合电路欧姆定律可得，电流表的电压和电阻R′的电压相同，即：IgRg=IgR′，所以解得，Rg=1000Ω，将灵敏电流表改装的电压表，需要串联电阻，根据闭合电路的欧姆定律可得Ig（R0+Rg）=3V解得，R0=2.90×104Ω，故答案为：①如右图所示

②2.86，5.8（5.70～6.10）③CD④1.00×103，串联，2.90×104【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】根据电路图可以直接连接线路图；根据图象，可以求得电源的电动势和电源的内阻的大小，在根据串联分压的原理可以求得改装成电压表时需要串联的电阻的大小．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场．不计粒子重力．求：（1）电场强度大小E；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t．参考答案：解：粒子的运动轨迹如右图所示（1）设粒子在电场中运动的时间为t1x方向匀速直线运动，则有：2h=v0t1y方向初速度为零的匀加速直线运动，则有：根据牛顿第二定律：Eq=ma

求出匀强电场强度：（2）粒子在电场中运动，根据动能定理：设粒子进入磁场时速度为v，根据求出运动轨道的半径：（3）粒子在电场中运动的时间：粒子在磁场中运动的周期：设粒子在磁场中运动的时间为t2，由几何关系可知粒子的偏转角为135°，所以有：求出总时间：答：（1）电场强度大小为；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径为；（3）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）粒子垂直于电场进入第一象限，粒子做类平抛运动，由到达N的速度方向可利用速度的合成与分解得知此时的速度，根据牛顿第二定律可求出加速度与速度及位移关系，从而求出电场强度；（2）应用动能定理即可求得电场中粒子的速度，粒子以此速度进入第四象限，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，先画出轨迹图，找出半径；利用洛伦兹力提供向心力的公式，可求出在磁场中运动的半径．（3）粒子的运动分为两部分，一是在第一象限内做类平抛运动，二是在第四象限内做匀速圆周运动，分段求出时间，相加可得总时间．17.质量为m=0.5kg的金属杆在相距L=1m的倾斜轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直于轨道平面。（1）若轨道光滑，则要使金属杆静止在轨道上，匀强磁场的方向和磁感应强度分别是怎样的？（2）若轨道和金属杆之间的动摩擦因数为u=0.2，且磁场与第1问中的磁场方向相反，大小相同，则金属杆的加速度为多大？

参考答案：18.如图所示，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T，方向垂直纸面向外．竖直平行放置的两金属板A、K连在如图所示的电路中．电源电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在同一水平直线上，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离为H=3R．比荷为2.0×105C/kg的带正电的粒子由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上．粒子进入电场的初速度、重力均可忽略不计．（1）求如果粒子垂直打在荧光屏上的O′点，电压表的示数多大；（2）调节滑动变阻器滑片P的位置，求粒子到打到光屏的范围；（3）在（2）问的条件下带电粒子在磁场中运动的最短时间。

参考答案：（1）离子打到O′点，则离子在磁场中偏转90°，因此轨迹半径r=R=10cm在磁场中Bqv=m、在加速电路中