2022年河南省开封市郭井联中高二物理下学期期末试卷含解析

2022年河南省开封市郭井联中高二物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示为一正弦交流电通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是A．这也是一种交流电B．电流的变化周期是0.02sC．电流的变化周期是0.01sD．电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为200J参考答案：

B2.（多选）如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出(不计初速度)，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是A．真空室中磁场方向竖直向上

B．真空室中磁场方向竖直向下C．电流应逐渐增大

D．电流应逐渐减小参考答案：AC3.如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（）A．电源的热功率减为初始时的一半B．电源的总功率减为初始时的一半C．电动机的热功率减为初始时的一半D．变阻器的功率减为初始时的四分之一参考答案：B【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．【分析】电源和电动机的热功率根据公式P=I2R分析；电源的总功率根据公式P=EI分析．【解答】解：AC、电源的内阻和电动机的内阻不变，根据公式P=I2R知：电路中的电流减小为I0的一半，则电源的热功率减为初始时的，电动机的热功率减为初始时的．故A、C错误．B、根据P=EI知：电路中的电流减小为I0的一半，而电源的电动势不变，则电源的总功率减为初始时的一半，故B正确D、电路中的电流减小为I0的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，所以由P=I2R知变阻器的功率大于初始时的．故D错误．故选：B4.下图均为闭合线框除B外均在匀强磁场中运动，请判断哪种情况能产生感应电流

参考答案：D5.一带电粒子垂直于匀强电场方向射入电场，离开电场后的偏转角与下列因素的关系是：（

）

A．带电粒子的质量越大，偏转角越大

B．偏转电压越高，偏转角越大C．带电粒子的初速度越小，偏转角越大

D．带电粒子的电量越少，偏转角越大参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一般分子直径的数量级为

__________m;分子质量的数量级为__________kg。参考答案：7.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：.，

8.(2分)电磁波在真空中传播的速度为__________m／s。参考答案：3×109.如图所示，在光滑水平面上叠放着质量为mA与mB的物体A和B（设B足够长），A与B间的动摩擦因数为μ，质量为m的小球以水平速度v射向A，以的速度弹回，则A与B相对静止后的速度为．参考答案：解：小球与A碰撞过程，取向右为正方向，对小球和A组成的系统由动量守恒定律，有

mv=m（﹣）+mAvA

①设A和B相对静止后的速度为v，对A与B组成的系统由动量守恒定律，有

mAvA=（mA+mB）v′②由①②得v′=故答案为：．10.右表为某品牌微波炉的部分技术参数，根据相关数据可知该微波炉所用微波的波长为（保留两位小数）。若微波炉工作电流为额定电流，加热食品，消耗的电能为。（注：）参考答案：11.（6分）传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻．作为传感器制作的简单自动报警器线路图。则：

(1)为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在________(填“”或“”)

(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P点向_________移动(填“左”或“右”)．参考答案：（1）；（2）左12.气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．本实验中还应测量的物理量是

，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是

．参考答案：B的右端至D板的距离L2；=【考点】验证动量守恒定律．【分析】本题的关键是列出A、B系统的动量守恒定律表达式，再结合速度与位移的关系即可求解．【解答】解：对A与B组成的系统，由动量守恒定律应有=再由=，=，其中是B的右端至D板的距离，所以实验还应测量出B的右端至D板的距离L2即动量守恒定律的表达式应为=故答案为：B的右端至D板的距离L2；=13.磁性材料分为硬磁材料和软磁材料，当离开磁场后磁性消失的材料称为＿＿材料。参考答案：软磁三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.电池的内阻很小，不便于直接测量。某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，实验电路如图所示。①按电路原理图把实物电路补画完整；②实验中测定出了下列数据：请根据数据在坐标图中画出I-U图象。连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是

③由I-U图象得出电池的电动势为

，内阻为

。参考答案：①实物电路图连接如图所示；②U-I图象如图所示，数据存在严重错误③1.5V,0.5015.某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警．电路如图所示，图中仪器还不完整，请完成以下问题：（1）图中的甲还需要放入的元件是C；A．二极管B．光敏电阻C．NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）D．PTC热敏电阻（阻值随温度升高而增大）（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点．要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往右（填“左”或“右”）移动一点．参考答案：解：（1）根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以为是绿灯；温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下．所以图中的甲还需要放入的元件是NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）故选：C（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点，则是在热敏电阻的电阻值比较小的时候才报警说明电路中的总电阻值比较大．要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器，使滑动变阻器的电阻值小一些，则需要将滑动头往右移动一些．故答案为：（1）C，（2）右四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图10所示，半径为R的光滑圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放，重力加速度为g，小球可视为质点。求：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为多少？（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足什么关系？参考答案：（1）设A球到达圆弧底端时的速度为v0，根据机械能守恒定律有：

……①

当A、B两球速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v根据动量守恒定律有：

……②

根据机械能守恒定律有：

……③

联立①②③解得：

……④

（2）设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2根据动量守恒定律有：

……⑤

根据机械能守恒定律有：

……⑥

联立⑤⑥解得：

要使A、B两球能发生二次碰撞，必须满足

……⑨则有：

……⑩

解得：

……12

或

（不符合事实，舍去）k#s5u

17.如图1所示，光滑曲面AB与水平传送带BC在B处恰好平滑连接，质量m=1kg的物块从A点由静止滑下，当传送带静止不动时，物块最终停在距B点x=2.5m处的传送带上，调整皮带轮的运动角速度ω可以改变物块到达C点时的速度大小．已知A、B两点的竖直距离h=1.25m，BC长L=20m，皮带轮的半径R=0.1m，物块视为质点，传送带始终张紧且不打滑，取g=10m/s2．（1）求物块运动至B点时的速度大小．（2）求物块与传送带之间的动摩擦因数．（3）让传送带顺时针转动，设物块到达C点的速度大小为vC，试画出图2vC随皮带轮角速度ω变化关系的vC﹣ω图象．参考答案：解：（1）由A到B过程满足机械能守恒定律，即=m/s．（2）传送带静止不动，物块做减速运动直至停止，则根据动能定理可﹣，即=．（3）当传送轮顺时针转动，物块在传送带上一直加速到右端C，达到最大速度vC，则根据动能定理可得：即解得vC=，又vC=ωR，解得ω=150rad/s．若传送带的v≥15m/s，即ω≥150rad/s，物块一直加速，且vC=15m/s；若传送带的速度0＜v＜15m/s，即0＜ω＜150rad/s，则物体到达C的速度vC=v，即vC=ωR=0.1ω．vC随皮带轮角速度ω变化关系的vC﹣ω图象如下图．答：（1）求物块运动至B点时的速度大小为5m/s．（2）求物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5．（3）让传送带顺时针转动，设物块到达C点的速度大小为vC，vC随皮带轮角速度ω变化关系的vC﹣ω图象如图所示．【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律．【分析】（1）由A到B过程满足机械能守恒定律，用机械能守恒定律即可求物块运动至B点时的速度大小；（2）传送带静止不动，物块做减速运动直至停止根据动能定理可以求出动摩擦因数；（3）让传送带顺时针转动速度为v，传送带速度较小时，vC=v；传送带速度较大时，vC=15m/s．18.质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的图象如图所示。球第一次着地时间为0.5s,球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3