2022年高二物理下学期期中试题2（含解析）

2022年高二物理下学期期中试题2（含解析）一、选择题(每小题分，共48分。1-8小题为单项选择题；9-12小题为不定项选择题，全部选对的得分，选不全的得分，有选错或不答的得0分。)1.【题文】关于物理学的研究方法，下列说法正确的是A.把带电体看成点电荷、把物体看成质点运用了理想化模型的方法B.力的平行四边形定则的探究实验中运用了控制变量的方法C.伽利略在研究自由落体运动时运用了理想实验的方法D.法拉第在发现电磁感应现象的实验中运用了等效替代的方法【答案】A【解析】本题考查了常见的研究物理问题的常用方法, 要通过练习体会这些方法的重要性,培养学科思想；选项A、 把带电体看成点电荷和把物体看成质点运用了理想化模型的方法，故选项A正确；选项B、力的平行四边形定则的探究实验中运用了等效替代法，故选项B错误；选项C、 伽利略在研究自由落体运动时运用实验和逻辑推理相结合的方法，故选项C错误；选项D、法拉第在发现电磁感应现象的实验中运用了控制变量法，故选项D错误；本题正确选项为A。【题型】单选题【备注】【结束】2.【题文】虚线a、b和c是某电场中的三个等势面，它们的电势为、，其中、一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹 如实线KLMN所示，由图可知A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能减少D.粒子从L到M的过程中，动能减少【答案】A【解析】本题主要考查电场、功以及功能关系；由bc，知电场强度方向a指向c，则电场力方向由内指向外，粒子从K到L的过程，电场力做负功，电势增加故选项A正确，选项C错误；从L到M的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故选项B错误，选项D错误本题正确选项为A。【题型】单选题【备注】【结束】3.【题文】下图是显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转不加磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点若要使电子束打在荧光屏上位置由O逐渐向A移动，则A.在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功B.在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动C.偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大D.偏转磁场的方向应垂直于纸面向内【答案】C【解析】本题主要考查带电粒子在匀强磁场中的运动；选项A、在偏转过程中，洛伦兹力不做功，故选项A错误；选项B、在偏转过程中，加速度的方向要指向圆心，即加速度方向时刻改变，故电子束做变加速曲线运动，故选项B错误；电子束打在荧光屏上的OA之间，即电子受向上偏左的洛伦兹力，由左手定则可知磁场强度垂直纸面向外；电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，r=逐渐减小，则B逐渐变大，故选项C正确，选项D错误；本题正确选项为C.【题型】单选题【备注】【结束】4.【题文】两块平行金属板M、N水平放置，带电情况如图所示，其内部空间有两个悬浮着的小带电液滴A和B，采用以下哪些办法可使液滴向上做加速运动A.使两板靠近一些B.用导线将两板连接一下C.使A和B粘合在一起D.使两板左、右错开一些【答案】D【解析】本题主要考查牛顿第二定律以及电容器的动态分析；由题意可知，要使液滴向上做加速运动，必须增大电场强度，而根据与Q=CU，及C=可得：E=，只有当两板左、右错开一些，导致S减小，才会出现电场强度增大，故选项D正确，ABC错误；本题正确选项为D。【题型】单选题【备注】【结束】5.【题文】在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则A.t =0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t =0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势的频率为100Hz【答案】B【解析】本题主要考查交流电的产生原理以及四值问题；选项A、t=0.005s时，感应电动势最大，线框平面与中性面垂直，磁通量为零，磁通量变化率最大故A错误；选项B、t=0.01s时，感应电动势为零，说明此时线圈正经过中性面，故B正确；选项C、由图2可知 T=0.02s， =311V根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为E=220V，故C错误；选项D、据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：f=50Hz，故D错误；本题正确选项为B.【题型】单选题【备注】【结束】6.【题文】如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO为EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是【答案】B【解析】本题主要考查电磁感应定律以及楞次定律；在整个正方形导线框通过磁场的过程中，切割磁感线的边框为两竖直边框，两水平边框不切割磁感线由于正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，从开始到左边框到达O之前，进入磁场切割磁感线的有效长度随时间均匀增加，根据E=BLv得出感应电动势随时间也均匀增加，由于电阻不变，所以感应电流i也随时间均匀增加根据右手定则判断出感应电流的方向，结合导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，得出开始为正方向当左边框到达OO之后，由于进入磁场切割磁感线的有效长度不变，所以感应电流i不变当左边框到达OO中点，右边框即将进入磁场切割磁感线，由于左边框的切割磁感线的有效长度在减小，而右边框切割磁感线有效长度在增大，而左右边框切割磁感线产生的感应电动势方向相反，所以整个感应电动势随时间也均匀减小当左边框到达距O点时，左右边框切割磁感线的有效长度相等，此时感应电动势为0，再往后跟前面过程相反故选项B正确。【题型】单选题【备注】【结束】7.【题文】电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图中所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大,电流表读数减小D.电压表读数减小,电流表读数增大【答案】A【解析】本题主要考查电路分析以及闭合电路欧姆定律；当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流I减小，路端电压U=E-Ir，E、r不变，U增大电压表测量路端电压U，则电压表读数增大U增大，则电阻R的电流增大，通过电流表的电流，I减小，增大，减小，即电流表读数减小故选项A正确。【题型】单选题【备注】【结束】8.【题文】如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮B.合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮,最后一样亮C.断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关S时,A1和A2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同【答案】B【解析】本题主要考查自感；合上开关S接通电路，立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮故选项A错误，选项B正确；断开开关S切断电路时，通过立即的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过的电流会慢慢变小，并且通过立即，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过立即的灯的电流方向与原来的方向相反故C错误、D错误本题正确选项为B。【题型】单选题【备注】【结束】以下为不定项选择题：9.【题文】从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落如果用表示下落高度，表示下落的时间，表示人受到的合力，E表示人的机械能，Ep表示人的重力势能，表示人下落的速度，在整个过程中，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图象可能符合事实的是【答案】AC【解析】本题关键是结合运动员的运动情况分析其受到的阻力的变化情况，从而得到其合力和机械能的变化情况选项A、重力势能逐渐减小，规定初位置重力势能为零，则=mg(-h)，即重力势能与高度是线性关系，故选项A正确；选项B、机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故选项B错误；选项C、运动员从直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故选项C正确；选项D、运动员从直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；减速过程中加速度是变化的，而题图却为匀减速运动，故选项D错误；本题正确选项为AC.【题型】多选题【备注】【结束】10.【题文】两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子 a、b，以不同的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示若不计粒子的重力，则下列说法正确的是A.a粒子带负电，b粒子带正电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长【答案】AC【解析】该题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，可以结合两个公式进行判定属于简单题目选项A、粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故选项A正确选项B、由公式；f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大故选项B错误选项C、洛伦兹力提供向心力，即：故半径较大的b粒子速度大，动能也大故选项C正确选项D、磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长故选项D错误故选：AC【题型】多选题【备注】【结束】11.【题文】如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则A.用户用电器上交流电的频率是50HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小【答案】AD【解析】本题考查远距离输电以及交流电的四值问题；选项A、发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=2s，故f=50Hz，故选项A正确；选项B、由图象可知交流电的最大值为=500V，因此其有效值为=250V，故选项B错误；选项C、由题意可知，输电线中电流=4A，输电线的电流与降压变压器原副线圈的匝数无关，故选项C错误；选项D、当用户用电器的总电阻增大时，电流减小，知损失功率减小，故选项D正确；本题正确选项为AD.【题型】多选题【备注】【结束】12.【题文】一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是A.小球经过环的最低点时速度最大B.小球在运动过程中机械能守恒C.小球经过环的最低点时对轨道压力为(mgqE)D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mgqE)【答案】AD【解析】本题主要考查圆周运动以及功能关系；选项A、小球从最高点到最低点的过程中，合力做正功最多，则根据动能定理得知，动能增加增大，速率增大增大，所以小球经过环的最低点时速度最大故选项A正确 选项B、小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒故选项B错误 选项C、D，小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得： m又由故选项C错误，选项D正确 本题正确选项为AD。【题型】多选题【备注】【结束】二、填空题(共2小题，每空3分，共15分。)13.【题文】某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况 图示为该同学实验时打出的一条纸带，其中纸带右端与小车相连接，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s据此可求得：小车的加速度大小a=_(结果保留两位有效数字)【答案】0.50【解析】本题主要考查匀变速运动规律； 由图可知，A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20 cm、2.90 cm、5.10 cm，则=1.20 cm，=1.70cm，=2.20 cm, 纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：【题型】实验题【备注】【结束】14.【题文】为测定一节干电池的电动势和内阻现提供如下仪器：A.电压表V(量程2V，内阻约8k)B.电流表A(量程0.6A，内阻rA = 0.8)C.滑动变阻器(020)D.开关E.若干导线为准确测定干电池的电动势和内阻，应选择图 (选填“甲”或“乙”)；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至 端(选填“左”或“右”)移动变阻器的滑片，得到几组电压表和电流表的示数，描绘成如图丙所示的U-I图象从图线的截距得出干电池的电动势为1.40V的理论依据是 ；利用图丙可得到干电池的内阻为 (保留两位有效数字)；【答案】甲；左；电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势；0.63【解析】本题主要考查测量电源的电动势和内阻；应用伏安法测电源电动势与内阻时，如果电源内阻较小，相对于电源来说，应采用电流表外接法，电流表内阻已知，采用伏安法测电源电动势与内阻时，应选择图甲所示电路，这样可以消除系统误差由图乙所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至左端在闭合电路中，路端电压U=E-Ir，当I=0时，U=E，则电源的U-I图象与纵轴交点坐标值等于电源电动势，由图丙所示图象可知，电源电动势为1.40V电源U-I图象斜率的绝对值是电源内阻，由图丙所示图象可知，电源内阻1.43，电池内阻为1.43-0.8=0.63【题型】实验题【备注】【结束】三、计算题(本大题共3小题，32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)15.【题文】一同学沿圆形操场从某点开始跑步。他发现，若保持匀速率，则用1分钟刚好跑完半圈。若从静止开始，保持速率均匀增加，也刚好用1分钟跑完半圈。若以原来的匀速率为起始速率，仍按同样的变化快慢程度保持速率均匀增加，则用多长时间跑完一圈。【答案】【解析】本题主要考查匀变速运动规律；匀速率跑完半圈时速率均匀增加跑完半圈时 以原速率保持均匀增加跑完一圈时有以上方程联立解得。【题型】计算题【备注】【结束】16.【题文】如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角30，导轨电阻不计。磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1。两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻RL4，定值电阻R12，电阻箱电阻R212，重力加速度为g=10 m/s2，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大，试求：(1)金属棒下滑的最大速度vm；(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q。【答案】(1) ；(2) 50J【解析】本题主要考查电磁感应定律以及功能关系；(1)当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为,达到最大时，由共点力平衡可得又因为联立解得(2)由能量守恒可知解得 =50J【题型】计算题【备注】【结束】17.【题文】如图所示的直角坐标系第I、II象限内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷C/kg的正离子，不计离子之间的相互作用。求离子在匀强磁场中运动周期；若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出，求经过s时间这些离子所在位置构成的曲线方程；若离子自原点O以相同的速率v0=2.0106m/s沿不同方向射入第象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整(画图说明即可)？并求出调整后磁场区域的最小面积。【答案】(1)s；(2)；(3)【解析】本题主要考查牛顿运动定律、带电粒子在匀强磁场中的运动；(1)由牛顿第二定律可得运动周期为s(2)粒子运动时间由左手定则知，粒子沿着逆时针方向做半径不同的圆周运动，转过的角度为这些粒子所在位置均在过坐标原点的同一直线上，该直线方程为(3) 离子自原点O以相同的速率,沿不同方向射入第一象限磁场，均做逆时针方向的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有得：这些离子的轨道圆心均在第二象限的四分之一圆弧AC上，欲使离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，离开磁场时的位置在以点(1，0)为圆心、半径R=1m的四分之一圆弧(从原点O起顺时针转动90)上，磁场区域为两个四分之一圆的交集，如图所示调整后磁场区域的最小面积【题型】计算题【备注】【结束】四、选做题(共15分。请从两个选修模块中任选一个模块作答。两个都做答的，按第一个模块计分。)(选修34模块)18.【题文】(1)波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法正确的是A.甲波中的P处质点比M处质点先回平衡位置B.从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点通过的位移为2mC.此时刻，M点的运动方向沿轴正方向D.从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置E.如果这两列波相遇不可能产生稳定的干涉图样(2)如图所示是一种折射率n1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sin i0.75.求：()光在棱镜中传播的速率；()通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)【答案】(1)ADE；(2)；光线沿着DE方向射出棱镜后的方向与AC垂直，光路图如解析所示；【解析】(1)本题主要考查机械波的形成与传播；(2)本题主要考查光的折射以及全反射；(1)选项A，P质点需四分之一周期才能回到平衡位置，而M质点由下坡上可知此时向上运动，则先上升到最高点，之后再回到平衡位置，回到平衡位置所需时间大于四分之一周期，故P质点先回到平衡位置，选项A正确；选项B，对质点P来说，1s即半个周期，位移为-2A=-0.2m，选项B错误；选项C，由于波沿着正方向传播，由下坡上可知M点正在向上运动，故选项C错误；选项D，由可知，P、Q两质点各需四分之一周期才能回到平衡位置，故P质点先回到平衡位置，选项A正确；选项E，由于两列波的频率不同，故不可能产生干涉图样，选项E周期；本题正确选项为ADE.(2)设光线进入棱镜后的折射角为可得，光线射到BC界面的入射角，由于，故光线在BC面发生全反射，光线沿着DE方向射出棱镜后的方向与AC垂直，光路图如图所示：【题型】计算题【备注】【结束】(选修35模块)19.【题文】(1)下列说法中正确的是 A在光电效应实验中，若用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。则对于这两个过程，遏止电压一定不同。B卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子C玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立D一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线E汤姆孙根据阴极射线在电场和在磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。(2)细线下吊着一个质量为0.99kg的沙袋，构成一个单摆，摆长为0.9m。一颗质量为0.01kg的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是60o，求子弹射入沙袋前的速度大小。【答案】(1)ADE；(2)【解析】(1)本题主要考查光电效应、粒子散射实验、跃迁等；(2)本题主要考查动量守恒定律以及能量守恒定律；(1)选项A，由光电效应方程可知,因为两种金属的逸出功不同，故遏制电压不同，选项A正确；选项B，卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子的核式结构模型，故选项B错误；选项C，卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子的核式结构模型，故选项C错误；选项D，一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，可能由3到1，可能由3到2，也可能由2到1，故最多产生3种谱线，选项D正确；选项E，汤姆孙根据阴极射线在电场和在磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷，选项E正确；本题正确选项为ADE。(2)由动量守恒定律可得：由能量守恒定律可得联立方程解得【题型】计算题【备注】【结束】