河北省石家庄市藁城第八中学2022年高二物理期末试题含解析

河北省石家庄市藁城第八中学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. （单选）“B超”可用于探测人体内脏的病变状况．如图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中θ1是入射角，θ2是折射角，ν1，ν2 为别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知ν2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为（　　） 　 A． B． 　 C． D． 参考答案： 本题考查角度新颖，有创新性，解答这类问题的关键是正确画出“光路图”，然后根据几何关系求解． 2. （多选）如图所示为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在A、B之间做简谐运动，O点为平衡位置，A点位置恰好为弹簧的原长。物体由C点运动到D点（C、D两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能增加了3.0J，重力势能减少了2.0J。对于这段过程说法正确的是（  ） A．物体的动能增加1.0J B．C点的位置可能在平衡位置以上 C．D点的位置可能在平衡位置以上 D．物体经过D点时的运动方向可能指向平衡位置 参考答案： BD 3. 小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户，如图7所示.下列说法正确的是： A．降压变压器原线圈的匝数比副线圈匝数少          B．升、降压变压器的原副线圈的匝数比相等 C．输送过程中电能的损耗主要来自输电线路的发热             D．升压变压器副线圈两端的电压比降压变压器原线圈两端电压大               参考答案： CD 4. （单选）如图所示，电容器两极板与电源正负极相连，当电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d的过程中，下列说法正确的是(　　) A．电容器两板间电压始终不变 B．电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值 C．根据Q＝CU可知，电容器带电荷量先增大后减小 D．电路中电流由A板经电源流向B板 参考答案： B 当将电容器两极板间距离迅速增大的过程中，电容器极板上的电荷量未来得及变化，即Q不变，则，又，所以，所以也不变，而U＝Ed，故U增大，但最终电压U要与电源电压相等，故选项B正确．因为，所以d增大时，C减小．由Q＝CU，所以Q减小，电路中有瞬时电流，方向由B板经电源流向A板，故D不对． 5. （多选）如图所示，一个电子沿AO方向垂直射入匀强磁场中，磁场只限于半径为R的圆内. 若电子速度为υ，质量为m，带电量为q，磁感应强度为B。电子在磁场中偏转后从C点射出，∠AOC=120°，下面结论正确的是(     )   A．电子经过磁场的时间为             B．电子经过磁场的时间为   C．磁场的半径R=                     D．AC间的距离为 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个       Ω的电阻。 参考答案： 900 7. 如图所示是使用光电管的原理图．当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过．   （1）当变阻器的滑动端P向           滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．   （2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的 最大初动能为               （已知电子电荷量为e）． （3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__________ 填（“增加”、“减小”或“不变”）．   参考答案： 8. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计(零刻线在正中位置)及开关如图所示连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：如果将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针________．当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将________．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表指针________(填右偏、左偏)． 参考答案： 右偏，左偏，左偏 9. 平行板电容器所带的电荷量为Q＝4×10-8C，电容器两板间的电压为U＝2V，则该电容器的电容为__________ F；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为___________ V，此时平行板电容器的电容为__________ pF。 参考答案：     (1). ;    (2). 1;    (3). ; 电容的定义式是，平行板电容器带电后，使其所带电荷量为原来的一半，电压减小一半，而电容不变． 已知，U=2V，则该电容器的电容为，若使电容器所带电荷量减少一半，电容不变，则板间电压U减小一半，即为，但电容不变，仍为。 【点睛】电容器的电容是表征电容器容纳本领大小的物理量，与电容器所带电量与电压无关． 10. 电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的         能量转化为    能。无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。 参考答案： 11. 如图所示，当平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变A、B两极板的带电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度将________ （选填“减小”、“增大”或“不变”）。 参考答案： __ 减小___ 12. 一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是　   　 Wb；磁通量的平均变化率是　   　 Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是　   　 V． 参考答案： 4×10﹣4，8×10﹣3，1.6． 【考点】法拉第电磁感应定律． 【分析】穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而出现感应电流．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小． 【解答】解：圆线圈在匀强磁场中，现让磁感强度在0.05s内由0.1T均匀地增加到0.5T． 所以穿过线圈的磁通量变化量是：△?=?2﹣?1=（B2﹣B1）S?sin30°=4×10﹣4Wb 而磁通量变化率为： =8×10﹣3Wb/s 则线圈中感应电动势大小为：E=N=1.6V 故答案为：4×10﹣4，8×10﹣3，1.6． 13. 如图所示，电子射线管(A为其阴极)，放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的阴极(A)接直流高压电源的_______极.(正、负)  此时，荧光屏上的电子束运动径迹将_________偏转．(填“向上”、“向下”或“不”)。 参考答案： 负；向下 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验，如图所示是他正要释放小车时的情形，对此另一同学提出了实验应改进的几点建议，其中合理的是 ①应把长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦阻力 ②应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行 ③应将打点计时器接在直流电源上 ④应使小车离打点计时器稍远些 A．①②          B．①④          C．②③         D．①②④ 参考答案： A 15. 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等． (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图(1)的实物图上连线． (2)实验的主要步骤： ①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录__________，记录__________，断开开关； ③重复第②步操作若干次，测得多组数据． (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图11(2)的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝_______＋_______t(Ω)(保留3位有效数字)． 参考答案： (1)实物连线图如图 (2)温度计数值　电压表数值　(3)100　0.395 （1）直流恒流电源在正常工作状态下输出的电流恒定，故只需要将电压表与电阻并联测量出电压即可，实物图连线如图； （2）本实验要测量电阻值和温度值的关系，电阻要用欧姆定律计算，由于电流恒定且已知，故需测量电压和温度； （3）从图中取相距较远的两个特殊点，代入计算 由图有、 解得 故该热敏电阻的R-t关系式： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 为了测定中子的质量mn，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核和静止的氮核发生正碰。实验中他测得碰撞后氮核的速率vN与氢核的速率vH的关系是7vN=vH。已知氮核质量mN与氢核质量mH的关系是mN=14mH，将中子与氢核、氮核的碰撞视为弹性碰撞。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值。 参考答案： 7：6 【详解】解：设中子初速度为，中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：   解得碰后氢核的速率： 同理可得中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率： 因此有： 解得： 17. 如图所示，质量为10 kg的木块置于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，在水平拉力F的作用下以2 m/s2的加速度由静止开始运动，g取10m/s2，求： （1）水平拉力F的大小； （2）3 s末木块速度的大小； （3）3 s末撤去拉力，此后物体还能滑行多远？ 参考答案： 18. 小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求： (1)输电线上的电流． (2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比． (3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比． 参考答案： (1)输电线上功率损失： P＝5%P1＝5%×24.5 kW＝1225 W， 又因为ΔP＝I22R线，所以，输电线上的电流为： I2＝＝A＝17.5 A. (3)输电线上电压损失：ΔU＝I2R线＝U2－U3， 降压变压器输入电压： U3＝U2－ΔU＝U1－I2R线＝(4×350－17.5×4)V＝1330