2022年湖北省武汉市友谊路中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年湖北省武汉市友谊路中学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.下列说法正确的是（

）A．奥斯特首先发现了电流的磁效应；

B．安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法；C．安培首先提出了分子电流假说；

D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用参考答案：ABC2.如图示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况．电子经电压U1加速后进入偏转电场．下列关于所加竖直偏转电压U2、水平偏转电压U3与荧光屏上所得的图形的说法中错误的是

()

A．如果只在U2上加上图甲所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图a所示B．如果只在U3上加上图乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图b所示C．如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图c所示D．如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图d所示

参考答案：C3.万有引力的数学表达式为，下列说法正确的是A.表达式中G是一个没有单位的常量B.当两物体之间的距离趋近于零时，万有引力趋于无穷大C.两物体之间的万有引力大小与它们的质量、距离及运动状态都有关D.两物体间的引力大小总是大小相等方向相反，与两物体质量是否相等无关参考答案：D【详解】A.G为万有引力常量，由卡文迪许利用扭秤实验测出，其单位是Nm2/kg2，故A错误。B.万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体，而当距离无穷小时，相邻的两个物体不再适用万有引力公式，故B错误。C.F只与质量m1、m2和两质点间的距离r有关，与运动状态无关，故C错误。D.m1、m2之间万有引力是一对作用力和反作用力，遵守牛顿第三定律，总是大小相等，方向相反，与m1、m2的质量是否相等无关，故D正确。4.参考答案：A5.(单选)关于光电效应，下列说法中正确的是()A．光照强度相同时，光电流随入射光频率的增大而增大B．光照强度相同时，光电子的最大初动能越大，光电流就越小C．光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率D．用频率是ν1的绿光照射某金属不能发生光电效应，则改用频率是ν2的红光照射该金属可能发生光电效应参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一个三输入端复合门电路，当A、B和C端分别输入“1、0、1”时，输出端Y输出的是______；1参考答案：1；7.一根均匀的木棒长1m，在棒的左端挂一个质量为6kg的物体，然后在距棒左端0.2m处将棒支起，棒恰平衡，则棒的质量是4kg．参考答案：考点：力矩的平衡条件．分析：把木棒视为整体，找到重心在中点处，支点在距棒左端0.2m处，计算出棒的重力臂，根据杠杆定理可知棒重力力矩，等于物体重力力矩，可以求出棒的质量．解答：解：设物体的质量为M，棒的质量为m，把木棒视为整体，重心在中点处，棒的重力臂：L=0.5﹣0.2=0.3m物体的重力臂：l=0.2m那么由杠杆定理得，Mgl=mgL代入数据得：m=4kg故答案为：4kg．点评：本题主要考查杠杆定理中的力臂问题，熟练运用整体法可以节省计算时间．8.一段导体两端电压是4Ｖ，在2min内通过导体某一横截面积的电量是15C，那么这段导体的电阻应是

Ω.参考答案：329.如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=________；两电阻两端的电压之比UA∶UB=_________。

参考答案：（1）2000v（2）99.5%（3）199：2210.外力对物体做功100J，物体向外放热20J，在这个过程中气体的内能

（填增大或减小或不变）内能的改变量是

J．参考答案：增大，80【考点】热力学第一定律．【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，物体内能的改变量等于所做的功与释放的热量之和，根据题意解题．【解答】解：根据热力学第一定律：△E=Q+W=100J﹣20J=80J，即内能增大80J．故答案为：增大，8011.一台给低压照明电路供电的变压器，初级所加交流电压为u=311sin314tV。能够使次级获得有效值为36V的安全电压，它的初、次级线圈匝数之比应为__________。当次级电路使五盏“36V

40W”的灯泡正常发光时，它的初级电流的有效值是___________A。(该变压器可视为理想变压器)参考答案：12.如图所示,在x＜0与x＞0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1＞B2.一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,则B1与B2的比值为

。参考答案：（n+1）/n

n=1，2,3,……13.某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为

，如将该电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于

。

如将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避意外，该电路中保险丝的额定电流不能低于

，如将该电压加在辉光电压(电压达到或高于该电压值,氖管才会发光。)为100V的氖管上，则每分钟内氖管发光时间为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．

(1)根据表中提供的数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作________图象；A．U－

B．R－U

C．R－

D.－U(2)根据(1)，利用测得的数据，在坐标纸上画出适当的图线；(3)由(2)中作出的图象可知，该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.参考答案：15.小芳所在小组的同学们准备测量一个量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表V1的内阻值R1，在实验室找到了下列器材:A．电源E：电动势约为9V；

B．电流表A：量程为0.6A，内阻约0.6Ω；C．电压表V2：量程为6V，内阻R2=6kΩ；

D．滑动变阻器R，最大阻值为100Ω；E．单刀单掷开关及导线若干.同学们先设计了甲乙两个实验电路图，两个电路滑动变阻器均选择了分压连接方式，理由是

；经过讨论后最终选择了乙电路，不选择甲电路的理由是

；

（图甲）

（图乙）

（图丙）同学们连好了电路如图丙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到

（选填a或b）端；闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的读数几乎不变化，可能是

（选填导线编号）断了；排除故障后，读得电压表V1、V2读数分别为U1、U2，电压表V1的内阻为：

.参考答案：电压表内阻远大于滑动变阻器电阻，限流接法电压范围小；电流表量程太大

a

1

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场．现从坐标原点O向纸面内不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：(1)质子进入磁场时的速度大小；(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间．参考答案：17.如图所示，质量为、电荷量为的带电小球拴在一不可伸长的绝缘轻细绳一端，绳的另一端固定于O点，绳长为。现在该空间加一个大小为、方向水平向右的匀强电场。已知重力加速度为。求：（1）若将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，到达A处时动能最大，则OA与竖直线OC的夹角多大？（2）若将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时，绳对小球拉力多大？参考答案：解：（1）在A点时重力与电场力合力与细线平行

（2分）

解得

（1分）

（2）由B到C点过程由动能定理得

①

（2分）

小球做圆运动在C点有：②

（2分）

联立①②得

（2分）18.如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是棒的v-t图像，其中OA段是直线，AC是曲线，小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W，此后保持功率不变，t=17s时，导体棒ab达最大速度。除R外，其余部分电阻均不计，g=10m/s2。求：

（1）导体棒ab在0－12s内的加速度大小；

（2）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数及电阻R的值；

（3）若从0－17s内共发生位移100m，试求12－17s内，R上产生的热量（12分）参考答案：（1）由图象知12s末导体棒ab的速度为v1=9m/s，在0－12s内的加速度大小为m/s2=0.75m/s2

（2）t1=12s时，v1=9m/s