河南省新乡市高寨高级中学2022年高二物理期末试题含解析

河南省新乡市高寨高级中学2022年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，O点置一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m，带电量为q，小球落下的轨迹如图中的实线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆(图中虚线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距OC的高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列叙述正确的是（

）①小球通过C点的速度大小是；②小球通过C点的速度大小是；③小球由A到C电场力做功是mgh－mv2；④小球由A到C电场力做功是mv2＋mg.A．①③

B．①④

C．②④

D．②③参考答案：C2.

如图所示，两足够长的光滑金属导轨水平放置，相距为L，一理想电流表和电阻R与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．导体棒质量为m、有效电阻为r．t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向右运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图所示．下列关于穿过回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电压U和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中正确的是(设整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻)()

参考答案：BC3.如图所示，一倾斜的金属框架上放着一根金属棒，由于摩擦力的作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态，从t0时刻开始，给框架区域加一个垂直框架平面斜向上的逐渐增强的匀强磁场，到时刻t时，棒开始运动，在t0到t这段时间内，金属棒所受的摩擦力A．不断增大

B．不断减小

C．先减小后增大

D．先增大后减小参考答案：C4.如图所示，单摆甲放在空气中，悬点处固定一带正电小球，摆球亦带正电；单摆乙放在加速度a（a＜g）向下加速运动的电梯中；单摆丙带正电，放在匀强磁场B中；单摆丁带正电，放在匀强电场E中。若四个单摆摆长均相等，它们做简谐运动的周期分别为、、、那么(

)A.T丙>T甲>T丁>T乙

B.T乙>T甲=T丙>T丁C.T甲>T乙>T丁>T丙

D.T乙>T甲>T丙>T丁参考答案：B5.（单选）右图为某一品牌洗衣机的铭牌上的部分内容，关于该洗衣机，下列说法正确的是()A．该洗衣机可以在洗涤的同时进行水加热B．该洗衣机连续洗涤半小时然后甩干五分钟耗电约半度(kW·h)C．甩干时洗衣机的输入电流约为3AD．洗衣机使用洗涤功能时接入电路的总电阻约为150Ω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.篮球以的速度水平地撞击篮板以后以的速度反向弹回，球与板接触时间为0.1，选反弹方向为正方向，则篮球在这段时间内的速度变化量为

，加速度的大小为

参考答案：

18

，

1807.（4分）根据某次实验记录数据画出U-I图象，由此可知电源的电动势E=________伏，内阻r=___________欧。参考答案：3.0

18.（5分）如图所示，一根长为l的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，拉起小球使轻绳水平伸直，然后无初速释放小球，小球运动至轻绳达到竖直位置的过程中，当轻绳和水平方向的夹角为____________时小球重力做功的瞬时功率的值最大，最大值为____________。参考答案：arccot，

9.如图所示，有一磁感应强度B＝9.1×10－4T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场方向的一平面内的两点，今有一电子在此磁场中运动，它经过C点时速度v的方向和磁场垂直，且与CD之间的夹角θ＝30°，电子在运动中后来又经过D点，则电子从C点第一次到D点所用的时间是________s．(me＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C)参考答案：电子从C点第一次到D点所用的时间是6.5×10－9s．10.一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势为

，通过R的电流方向为

，通过R的电流大小为

。参考答案：11.宇宙飞船沿一直线飞行，相对地球地面的速度为v=0.5c（c为光速）时，地面上观察者测得飞船长为L，飞船的固有长度为L0，则L＜L0．（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：解：飞船以0.5c的速率飞行时，根据尺缩效应可知飞船长度变小，小于L．故答案为：＜；12.如图甲、乙所示电路中，当A、B接200V交变电压时，C、D间电压为120V；M、N接200V直流电压时，P、Q间电压也为120V．现把C、D接30V交流，P、Q接30V直流，则A、B间的电压为_______V，M、N间的电压_______V。参考答案：

50

，

30

13.如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于80的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生____衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是

（填“大圆”或“小圆”）参考答案：α，大圆．【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；动量守恒定律．【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【解答】解：原子核发生衰变，粒子的速度方向相反，由图可知粒子的运动的轨迹在两侧，根据左手定则可以得知，衰变后的粒子带的电性相同，所以释放的粒子应该是氦核，所以原子核发生的应该是α衰变；衰变后，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：qvB=m解得：R=，静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，衰变前后，动量守恒，故两个粒子的动量mv相等，磁感应强度也相等，故q越大，轨道半径越小；故大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹；故答案为：α，大圆．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．15.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图xOy在竖直平面内，x轴下方有匀强电场和匀强磁场．电场强度为E、方向竖直向下．磁感应强度为B、方向垂直纸面向里．将一个带电小球从y轴上P（0，h）点以初速度v0竖直向下抛出．小球穿过x轴后，恰好做匀速圆周运动．不计空气阻力，已知重力加速度为g．（1）判断小球带正电还是负电；（2）求小球做圆周运动的半径．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：（1）小球恰好做匀速圆周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反，据此判断小球的电性；（2）由洛伦兹力提供向心力，结合牛顿第二定律列方程得到半径．解答：解：画出小球运动的轨迹示意图（1）小球穿过x轴后恰好做匀速圆周运动有qE=mg方向竖直向上，故小球带负电（2）设小球经过O点时的速度为v，从P到O由匀变速运动规律得：v2=v02+2gh从O到A，根据牛顿第二定律qvB=故有：r==答：（1）小球带负电；（2）小球做圆周运动的半径为．点评：挖掘出小球恰好做匀速圆周运动的隐含条件为：重力与电场力大小相等、方向相反，再根据合力即洛伦兹力提供向心力求解小球运动的半径．17.在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。求：（1）电动机两端的电压；（2）电源输出的电功率。参考答案：（1）7.0V（2）20W试题分析：（1）电动机两端的电压等于电源电动势减去内阻电压与电阻电压之和，（2）电源输出的电功率等于电源的总功率减去热功率.（1）电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为（2）电源的输出的功率为：18.如图所示，abcd为质量M=2kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量m=0.6kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f，导轨处于匀强磁场中，磁场以OO′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度均为B=0.8T。导轨的bc段长，其电阻r=0.4Ω，金属棒的电阻R=0.2Ω，其余电阻均可不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力，设导轨足够长，取10m/s2，试求：

（1）导轨运动的最大加速度

（2）流过导轨的最大电流

（3）拉力F的最大功率参考答案：（1）导轨向左运动时，导轨受到向左的拉力F，向右的安培力F1和向右的摩擦力f。

根据牛顿第二定律：

(1分)

F1=BIl