湖北省武汉市晒湖中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

湖北省武汉市晒湖中学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. 把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是  (　 　) A．P甲＝P乙             B．P甲＝3P乙 C．P乙＝3P甲           D．P乙>3P甲 参考答案： B 2. 匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生交变电流的过程中，当线圈平面转到与中性面重合时：                                                      （    ）  A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大； B．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势为零； C．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势最大； D．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零。 参考答案： D 3. （单选）如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为(  ) A．BS        B．4BS/5      C．3BS/5       D．3BS/4 参考答案： B 4. 如图4-84所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为（    ） 参考答案： C 5. （多选题）如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线恰好水平．现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（　　） A．外力所做的功为mgLcotθ B．外力所做的功为mgLtanθ C．带电小球的电势能增加 2mgLcotθ D．带电小球的电势能增加 qEL（sinθ+cosθ） 参考答案： AD 【考点】电势能；动能定理的应用；功能关系． 【分析】先求出电场力大小：当小球静止时，细线恰好水平，由平衡条件求出电场力大小和方向．用外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点的过程中，动能的变化量为零，根据动能定理求解外力做功．求得电场力做功，分析电势能的变化． 【解答】解：A、B设小球所受的电场力大小为F．当小球静止时，细线恰好水平，由平衡条件得：Fsinθ=mg，得F=．① 用外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点的过程中，小球沿电场线方向移动的距离为L（cosθ+sinθ），小球动能变化量为零，根据动能定理得     W+mgL﹣FL（cosθ+sinθ）=0，② 由①②联立得，外力做功为  W=mgLcotθ．故A正确，B错误． C、D电场力做功为W电=﹣FL（cosθ+sinθ）=﹣?L（cosθ+sinθ）=﹣qEL（ sinθ+cosθ），则小球的电势能增加 qEL（ sinθ+cosθ）．故C错误，D正确． 故选AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在“测定金属的的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示的读数是            mm。 参考答案： 0.740（0.739或0.741） 7. （2分）牛顿曾设想，从高山上水平抛出的物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远。如果抛出速度足够大，物体就将绕地球运动，成为人造地球卫星（如图）。设地球的质量为M，物体到地心的距离为r，万有引力常量为G，则当物体抛出的速度增大到               时，物体将绕地球运动而不落回地面。 参考答案： 8. （填空）如图4，为用直流电源给蓄电池充电的电路。若蓄电池的内阻为r，电流表和电压表的示数分别为I和U，则输入蓄电池的功率为______，蓄电池的发热功率为______，电能转化为化学能的功率为______。 参考答案： IU；I2r；IU-I2r 9. 产生多普勒效应时，波源的频率              （填增大、减小或不变）。 参考答案： 不变；增大 10. 第11题图   如图所示，是匀强电场中的两点已知两点间的距离为，两点的连线与电场线成角，两点间的电势差，则匀强电场的场强大小为       ，把电子从点移到点电场力做功____ _     参考答案： 7.5×103  -3.84×10-16 11. （4分）示波器可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知前者的电压为，后者的电压为，极板长为，板间距离为，且电子加速前初速度可以忽略不计。示波器的灵敏度被定义为偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量，即。则示波器的灵敏度与加速电场的电压和偏转电场的电压的关系是：        越大，灵敏度越小；灵敏度与      无关。(填“”或“”) 参考答案： ， 12. 在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以3m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以2m/s速度向前滑行，方向与冰壶甲碰前运动方向相同，则碰后瞬间冰壶甲的速度大小为    ▲　 ，该碰撞是    ▲  　（选填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。 参考答案： 1m/s（1分）　　非弹性碰撞 13. 如图所示，带电荷量分别为和的两个点电荷与相距，在与间放置一个原来不带电的导体当导体处于静电平衡状态时，感应电荷在连线的中点处(在导体内)产生的电场强度大小为______，方向为______ 参考答案：   沿ba连线向左（或水平向左） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (5分)下图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带。纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点。已知SⅠ=1.2cm，SⅡ =2.4cm，SⅢ=3.6cm，SⅣ=4.8cm，SⅤ=6.0cm，则第三个记数点的速度V3等于 A．0.30m / s        B．0.42m /s      C．0.54m / s        D．0.18m /s 参考答案： B 15. 如图所示为测一块半球形玻璃砖的折射率的实验，实验的主要步骤如下： A、将半球形玻璃砖放在白纸上，用铅笔画出它的直径AB，移走玻璃砖，并用刻度尺找出中点O，记下此点（即圆心）； B、在圆弧侧的白纸上，作过O点且垂直直径AB的直线CO，放上玻璃砖，在CO上插两颗大头针P1和P2（距离适当远些）； C、使玻璃砖以O为轴在白纸上缓慢地转动，同时眼睛向着AB透过玻璃砖观察P1和P2的像，当恰好看不到P1和P2的像时停止转动玻璃砖，记下此时的直径A1B1的位置； D、量出BO和B1O的夹角θ。若量得θ=41°，sin41°=0.66。则： ①实验是用_______  现象进行的；    ②计算公式：n=________；  ③计算得：n=________。 参考答案： 全反射，，1.5  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度位B。一带正电的粒子（不计重力）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ＝30°，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求 （1）该粒子的电荷量和质量之比q/m. （2）该粒子在磁场中运动的时间t 参考答案： 解（1）：洛仑兹力提供向心力       由几何知识得          解得          （2）         17. 风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)画出此输电线路的示意图． (2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比． (3)用户得到的电功率是多少． 参考答案： (1)如图所示 (2)输电线损失的功率 P损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW 输电线电流I2＝＝ A＝20 A 升压变压器输出电压U2＝＝ V＝5 000 V 升压变压器原、副线圈匝数比：＝＝＝ 电压损失U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V 降压变压器原线圈端电压U3＝U2－U损＝4 800 V 降压变压器原、副线圈匝数比＝＝＝ P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW (3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为 P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW 18. 如图所示，虚线上方有匀强电场，方向竖直向下，虚线上下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外， ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的重力忽略不计的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3， 求： （1）小球从b端脱离时的速度 (2) 带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场 力所做功的比值. 参考答案：