山西省忻州市保德縣土崖塔鄉(xiāng)聯(lián)校2022年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，小球m連著輕質(zhì)彈簧，放在光滑水平面上，彈簧的另一端固定在墻上，O點(diǎn)為它的平衡位置，把m拉到A點(diǎn)，OA＝1cm，輕輕釋放，經(jīng)0.2s運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，如果把m拉到A′點(diǎn)，使OA′＝2cm，彈簧仍在彈性限度范圍內(nèi)，則釋放后運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所需要的時(shí)間為()A．0.2s

B．0.4sC．0.3s

D．0.1s參考答案：．A不論將m由A點(diǎn)還是A′點(diǎn)釋放，到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間都為四分之一周期，其周期與振幅大小無關(guān)，由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定，故選A.思路分析：從最大位置回到平衡位置所需時(shí)間為1/4周期，周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定與振幅無關(guān)。試題點(diǎn)評：考查振動(dòng)系統(tǒng)周期由系統(tǒng)本身決定，與振幅無關(guān)。2.一炮彈以一定傾角斜向上發(fā)射達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，爆炸成兩塊，其中一塊沿原方向運(yùn)動(dòng)，則另一塊A．一定沿原來相反的方向運(yùn)動(dòng)

B．一定沿原來相同的方向運(yùn)動(dòng)C．可能做自由落體運(yùn)動(dòng)

D．可能做豎直上拋運(yùn)動(dòng)參考答案：C3.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭，下列說法正確的是

A．副線圈輸出電壓的頻率為50Hz

B．副線圈輸出電壓的有效值為3lV

C．P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小

D．P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率減小參考答案：A4.磁感強(qiáng)度是0.8T的勻強(qiáng)磁場中，有一根跟磁感線垂直、長0.2m的直導(dǎo)線，以4m/s的速度、在跟磁感線和直導(dǎo)線都垂直的方向上做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小等于

(

)A.0.04V

B.0.64V

C.1V

D.16V參考答案：B5.對光電效應(yīng)的解釋正確的是（

）

A.金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬B.如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大D.由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不同參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.利用水滴下落可以測量重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水滴碰到盤子時(shí)，恰好有另一滴水從水龍頭開始下落，而空中還有兩個(gè)正在下落的水滴，測出水龍頭處到盤子的高度為h(m)，再用秒表測量時(shí)間，從第一滴水離開水龍頭開始，到第N滴水落至盤中，共用時(shí)間為T(s)，當(dāng)?shù)谝坏嗡涞奖P子時(shí)，第二滴水離盤子的高度為________m，重力加速度g＝________m/s2.參考答案：h2(N＋2)2h/9T27.在水深超過200m的深海,光線極少，能見度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過自身發(fā)出生物電來獲取食物并威脅敵害、保護(hù)自己．該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度達(dá)到104N／C時(shí)可擊昏敵害，身長為50cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓大約可達(dá)

V．參考答案：8.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其角速度ω＝

；電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流I＝

。（已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）

參考答案：，

。9.15．如圖，A為電源的U—I圖線，B為電阻R的U—I圖線，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率為

，電源的效率為

，電源內(nèi)阻消耗的功率為

，外電阻和內(nèi)阻之比為

。參考答案：4W

、

67%

、

2W

、

2：110.如圖所示，使閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中就會(huì)產(chǎn)生交流電。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈abcd面積為S，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為?。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為______；當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為______。參考答案：11.2019年1月，中國散裂中子源加速器打靶束流功率超過50kW，技術(shù)水平達(dá)到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能質(zhì)子轟擊重金屬靶而產(chǎn)生中子的裝置，一能量為109eV的質(zhì)子打到汞、鎢等重核后，導(dǎo)致重核不穩(wěn)定而放出20～30個(gè)中子，大大提高了中子的產(chǎn)生效率。汞原子能級(jí)圖如圖所示，大量的汞原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子，其中輻射光子能量的最小值是_____eV；用輻射光照射金屬鎢為陰極的光電管，已知鎢的逸出功為4.54eV，使光電流為零的反向電壓至少為_____V。參考答案：

(1).1.1

(2).4.26【詳解】根據(jù)躍遷理論可知，當(dāng)原子從4能級(jí)躍遷到3能級(jí)時(shí)釋放的光子能量最小，最小能量為E＝E4﹣E3＝﹣1.6eV﹣（﹣2.7eV）＝1.1eV；若要使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)光電子的最大初動(dòng)能最小的時(shí)候，此時(shí)的反向電流最小，由題意可知，從2能級(jí)躍遷到1能級(jí)上，入射光子的能量最小為E＝4.9eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程為：Ekm＝hγ﹣W逸，Ekm＝eU，解得：U＝4.26V。12.甲、乙兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比為1∶2，長度之比為4∶1，那么兩根導(dǎo)線加相同的電壓時(shí)，其電功率之比P甲∶P乙=________；如果通過兩根導(dǎo)線的電流強(qiáng)度相同，則其電功率之比P甲∶P乙=_________。參考答案：13.如圖所示，一只橫截面積為S=0.10m2，匝數(shù)為120匝的閉合線圈放在平行于線圈軸線的勻強(qiáng)磁場中，線圈的總電阻為R=1.2Ω。該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如右圖所示，則：⑴從t=0到t=0.30s時(shí)間內(nèi)，通過該線圈任意一個(gè)橫截面的電荷量q為▲；⑵這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電熱Q為▲。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。（1）請比較P、Q兩點(diǎn)中電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強(qiáng)度方向相反)

(1分)15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為10kg的鐵錘從1.8m高處自由落下，打在水泥樁上且不反彈，與水泥樁撞擊的時(shí)間是0.1s。求撞擊過程中鐵錘受到水泥樁的平均沖擊力。（m/s2）參考答案：17.如圖所示，相距為L=0.5m的兩條足夠長的粗糙平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為=37O，上端接有定值電阻R=3.5Ω，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T。將質(zhì)量為m=0.5Kg內(nèi)阻為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒由靜止釋放，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，（g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8），求:（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）若導(dǎo)體棒從釋放至其運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí)沿導(dǎo)軌下滑X=20m，此過程中金