江西省吉安市青原山中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

江西省吉安市青原山中学2022年高二物理上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. （单选）在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45° （C点出射光线与入射光线的夹角），CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是（      ） A．b色光的偏向角为43.5° B．介质对a色光的折射率na = C．b色光从介质射向空气的临界角正弦 D．若用a光照射锌板能发生光电效应，则用b光照射也一定能发生光电效应现象 参考答案： C 2. 如图所示，在与水平面成300的斜向下的匀强电场E和沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场B的空间中，一质量为m的带电小球竖直向下做直线运动，不计空气阻力，则 A．小球带正电 B．小球运动过程中机械能守恒 C．小球运动的速度大小为 D．小球运动速度大小为 参考答案： C 3. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是(　　) A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 2 s末带电粒子回到原出发点 C. 3 s末带电粒子的速度为零 D. 0～3 s内，电场力做的总功为零 参考答案： CD 试题分析：由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为：，第2s内加速度为：故 a2=2a1，因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来的0.5s将反向加速，v-t图象如图所示： 带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误．根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s时，带电粒子离出发点最远，故B错误；由图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，3s末的瞬时速度刚减到0，故C错误； 因为第3s末粒子的速度刚好减为0，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前3s内动能变化为0，即电场力做的总功为零．故D正确．故选：D． 考点：带电粒子在电场中的运动；动能定理。 4. （单选）试判断图示的带电粒子刚进入磁场时受到洛伦兹力的作用，向下偏转的是（　　） 　 A． B． C． D． 参考答案： 考点： 左手定则．版权所有 分析： 左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指与正电荷的运动方向相同，这时拇指所指的方向就是带电粒子洛伦兹力的方向．根据左手定则的内容判断洛伦兹力的方向． 解答： 解：A、磁场垂直纸面向里，正电荷垂直磁场进入，根据左手定则，洛伦兹力方向向上．粒子向上偏转．故A错误． B、磁场垂直纸面向外，正电荷垂直磁场进入，根据左手定则，洛伦兹力方向向下，粒子向下偏转．故B正确． C、磁场方向竖直向上，正电荷垂直磁场进入，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直纸面向外．故C错误． D、磁场方向竖直向下，正电荷垂直磁场进入，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直纸面向内．故D错误． 故选B． 点评： 解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电荷运动方向、洛伦兹力方向的关系．知道四指方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反． 5. （单选）回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示.现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是(    ) A.减小磁场的磁感应强度 B.减小狭缝间的距离 C.增大高频交流电压 D.增大金属盒的半径 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能。下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v，电量大小为q，两极之间的等效内阻为r，稳定时，磁流体发电机的电动势E＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝__________。 参考答案： 7. 电子的质量为m，电量为e，以速率v0射入匀强电场中v0的方向和场强E的方向相同，设电子刚进入场区时电势能为零，则电子进入电场的距离为______________时，其动能和电势能相等。 参考答案： 8. 原子核放出一个α粒子(He)后，核的电荷数将____．(选填“增加”或“减少”)____(填数字)．原子核放出一个β粒子(e)后，核的电荷数将______(选填“增加”或“减少”)______(填数字)． 参考答案： 减少，2；增加；1 9. 如图所示，一个变压器原副线圈的匝数比为3∶1，原线圈两端与平行导轨相接，今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的导线ab，当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的匀速运动时（平动），副线圈cd两端的电压为________V。 参考答案：     0       10. 如图，是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两端电压为U，板间匀强磁场磁感应强度为B1，一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入，沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2，结果分别打在a、b两点，测得两点间的距离为，由此可知，打在两点的粒子质量差为=____________。（粒子重力不计） 参考答案： 11. 将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中且电路稳定的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断：          若滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，电流计的指针将         偏转        若线圈A突然向上移动，电流计的指针将         偏转（以上两空均选填“向左”、“向右”、“不” ） 参考答案： 向右        向右 12. 如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O；ADBO是长为R的矩形。光线从AB面上距B点R/4处入射，入射角i＝45°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，后由CD面射出，则该棱镜的折射率n=______,BO=_______. 参考答案： 13. 把长 L=0 . 25m 的导体棒置于磁感应强度 B =1 . 0 × 10 - 2T 的匀强磁强中，使导体棒和磁强方向垂直，如图所示．若导体棒的电流 I=2 . 0A ，方向向右，则导体棒受到的安培力大小 F =____________ N ，安培力的方向为竖直向__________（选填“上”或“下， ' ) . 参考答案： .5.0×10-3    上 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在使用伏安法测电阻的实验中，供给器材有： A 待测电阻            B 电流表A1:,量程10mA C 电流表A2: 量程0.6A   D 电压表 量程15V E 滑动变阻器“20,1A”          F 电源电动势  G 开关、导线 ①为了减少系统误差，电流表应选______、电流表应选_________接法。 ②在虚线框内画出实验电路图 ③某次实验中，电压表与电流表的示数分别为6.40v和5.00mA,  RX的测量值是____ RX的真实值是____  参考答案： （1）A1  内 （2）内接法分压式电路 （3）1280 1260 17.（6分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，备有的器材是：电压表（3V，3kΩ)、电流表（0～0.6A，0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压。 （1）应选用图中所示的      电路进行实验； （2）根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是：                              。 （3）已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电压下的实际功率是      W。 参考答案： (1) A； (2) T升高R增大；  （3）0.69； 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，如图13所示，求： （1）电键S闭合前、后电压表的示数； （2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率以及电阻R消耗的热功率． 参考答案： (1)E=BLV=5*0.1*10=5V       (4分)              I==0.5     U=IR=0.5*9=4.5v      (4分) (2)F=BIL=5*0.5*0.1=0.25N    P=FV=0,25*10=2.5W    （4分） Q=I2 R=2.25W          (4分) 17. 1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是以太阳能电池将所接受的太阳光能转化为电能而提供给电动机来驱动的。已知车上太阳能电池接收太阳光能的板面面积为8 m2，正对太阳能产生120 V的电压，并对车上的电动机提供10 A的电流，电动机的直流电阻为4Ω，而太阳光照射到地面处时单位面积上的辐射功率为103W/m2. (1)太阳光的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，即在太阳内部持续不断地进行着热核反应，4个质子聚变为1个氦核()，写出核反应方程； (2)该车的太阳能电池转化太阳光能的效率η1是多少？ (3)若质子、氦核、正电子的静止质量分别为mp=1.6726×10－27kg、mα=6.6425×10－27kg、me=0.0009×10－27 kg，则m＝1 kg的质子发生上述热核反应所释放的能量完全转化为驱动该车的输出机械功，能够维持该车行驶的时间是多少？ (4)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J，则太阳每秒减少的质量为多少千克？若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年？（太阳的质量为2×1030kg，结果保留一位有效数字） 参考答案： (1)4H→He＋2e  （2）15%  （3）1.30 （4）   解析(1)4H→He＋2e(2) ：（1）太阳能接收的功率：P1=1.0×103w/m2×8m2=8×103W； 输出功率为：P2=UI=120V×10A=1200W；太阳能电池的效率是：η=． （3） 而   (4)太阳每秒释放的能量为3.8 ，则太阳每秒减少的质量为 ，太阳的质量为 ，太阳还能存在的时间为 18. 如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量均为m的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ。现用一水平拉力向右拉木块2，当两木块一起以加速度a向右匀加速运动时，求： （1）两木块之间的距离； （2）撤去水平拉力瞬间，木块1和2的加速度的大小和方向。 参考答案：