贵州省贵阳市中澳合作学校2022高二物理上学期期末试题含解析

贵州省贵阳市中澳合作学校2022高二物理上学期期末试题含解析一、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.某光电管的阴极为金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，如图是氢原子的能级图，一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光照射到该光电管的阴极上，这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是A.2条

B.4条

C.5条 D.6条参考答案：B2.如图所示，由天然放射性元素钋（Po）放出的射线x1，轰击铍（Be）时会产生粒子流x2，用粒子流x2轰击石蜡时会打出粒子流x3，经研究知道（）A．x1为β粒子，x2为中子 B．x2为中子，x3为电子C．x1为α粒子，x3为质子 D．x2为质子，x3为光子参考答案：C【考点】原子核的人工转变．【分析】天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．【解答】解：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流．所以χ1为α粒子，χ2为中子，χ3为质子，所以C正确．故选C3.一列波从钢铁中传入水中，保持不变的物理量是A．波速

B．波长

C．频率

D．振幅参考答案：C4.关于物体的动量，下列说法中正确的是（）A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度不一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向参考答案：D【考点】动量定理．【分析】物体的质量与速度的乘积是物体的动量；根据动量的定义分析答题．【解答】解：A、物体的动量P=mv，动量大的物体，它的质量不一定大，所以其惯性不一定大，故A错误；B、同一物体质量是一定的，动量越大，其速度一定越大．故B错误；C、物体的加速度不变，其速度不断变化，动量一定不断变化，故C错误；D、动量是矢量，既有大小，又有方向，动量的方向与物体速度方向相同，故D正确；故选：D5.真空中相距为r的两个点电荷，相互作用的库仑力为F。若它们之间的距离增大为2r，每个电荷的电量都增大为原来的2倍，它们间的相互作用力是(

)

A．2F

B.4F

C.F

D.F/2

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一根长为0.2m的导线，通以3A的电流，当电流方向与磁场方向垂直时，它受到的磁场的作用力是6×10-2N，当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时，它受到的磁场的作用力是_____N。参考答案：6×10-27.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为v=0.4m/s．波源的振幅均为A=2cm，如图所示为t=0时刻两列波的波形图，此刻x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点恰好开始振动．质点M的位于x=0.5m处．（1）两波相遇的时刻t=0.75s；（2）从t=0到t=1.5s的过程中，质点M运动的路程为12cm．参考答案：解：①两列简谐波的波前相距s=0.6m，s=2vt解得：t===0.75s②两列波经t=0.75s，相遇在PQ的中点M，所以，M点在t=0.75s时开始振动．两列波的周期T===1s两列波同时到达M点时，引起质点振动的方向均沿y轴负方向．所以，两列波在M点的振动加强，即M点的振幅为A′=2A=4cm．t=1.5s时，M点振动了△t=0.75s，即．根据简谐运动的周期性，M点运动的路程s=3A′=3×4cm=12cm故答案为：（1）0.75；（2）12．8.一质量为、电量为的带电粒子在磁感强度为的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度＝

。参考答案：

9.探究电磁感应现象应选用如图

（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验．在这个现象中感应电流的方向与

的方向和磁感应线方向有关．参考答案：甲；导体切割磁感应线的运动．【考点】研究电磁感应现象．【分析】闭合电路中一部分导体磁场中做切割磁感应线运动，此时电路中会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象，此时所产生电流为感应电流，且感应电流的方向与磁感应线方向，及导体运动的方向有关．【解答】解：甲图中，若连接电路后，在外力作用下，使导体左右运动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这就是电磁感应现象；在这个现象中感应电流的方向与导体切割磁感应线的运动的方向和磁感应线方向有关；故答案为：甲；导体切割磁感应线的运动．10.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J，则压缩气体过程中，气体

（填“吸收”或“放出”）的热量等于

J。参考答案：放出

5×10411.某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。接在此电路两端的电压表示数为_____V。如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4，则U0=_______V。（结果保留三位有效数字）参考答案：7.07；3.54

12.如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电阻R=

，电源的电动势为

，内电阻为

。参考答案：，3V，13.（4分）在我们生活的世界中，有各种形式的能源，如：煤炭、石油、太阳能、汽油。按照不同的划分，上述能源中属于一次能源的是____________，属于常规能源的是____________。

参考答案：太阳能、煤炭、石油；煤炭、石油、汽油三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经时间打到极板上。⑴求两极板间电压U；⑵求质子从极板间飞出时的速度大小；⑶若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使质子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件？参考答案：（1）设质子从左侧O1点射入的速度为，极板长为在复合场中作匀速运动：

（2分）在电场中作类平抛运动：

（2分）又

（1分）撤去磁场，仅受电场力，有：

（1分）解得

（2分）（2）质子从极板间飞出时的沿电场方向分速度大小（1分）从极板间飞出时的速度大小

（1分）（3）设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为，由几何关系可知：，

（2分）因为，所以

（1分）根据向心力公式

，解得r=

（1分）所以，质子两板左侧间飞出的条件为

（1分）17.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0．02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0．02s，求该波的传播速度？参考答案：（1）设波向右传播，则在0时刻处的质点往上振动，设经历时间时质点运动到波峰的位置，则，即。----------------------------------------------------------3分当时，，符合要求，此时；-----3分当时，，不符合要求。（2）设波向左传播，则在0时刻处的质点往下振动，设经历时间时质点运动到波峰的位置，则，即。------------------------------------------------------------3分当时，，符合要求，此时；-----3分当时，，不符合要求。18.（10分）如图所示，一个足够长的“U”型金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.5m。一根质量为m=0.5kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abPM恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm=1.0N，ab棒的电阻为R=0.10Ω，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度B0=0.5T。（1）若从某时刻（t=0）开始，调节磁感应强度的大小使其以T/s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab开始滑动？此时通过ab棒的电流大小和方向如何？（2）若保持磁感强度的大小始终为B0=0.5T，从t=0开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力，使它以a=4m/s2的加速度匀加速运动。推导出此拉力F＇的大小随时间变化的函数表达式。并在坐标图上作出拉力F＇随时间t变化的F＇-—t图线。参考答案：解析：（1）当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以ab棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大。当磁感应强度增大到ab所受安培力F与最大静摩擦力Fm相等时开始运动，有F=Fm．F=BIL，（１分），（１分）由以上各式可求出t=17.5s（