2022年湖南省郴州市土地中学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. 如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）A交流电的频率越高，焊接处的温度升高得越块B交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越块C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大参考答案：AD2. （单选）用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电，已知C1C2，当达到稳定状态时，两电容器的电差分别为U1和U2，带电量分别为Q1和Q2，则（ ） AU1U2 BU1=U2 CQ1=Q2 DQ1Q2 参考答案：A3. 平板小车B静止在光滑水平面上，物体A以某一水平初速度v0滑向B的一端，如图所示，由于A、B间存在摩擦，因而A滑上B后， A开始作减速运动，B开始作加速运动，设B足够长，则B速度达到最大时，下列说法不正确的是 （ ） AA相对于B上停止滑动 BA、B速度相等 CA的速度为零 DA、B开始作匀速直线运动参考答案：C4. 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（ ）A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小参考答案：BD5. （多选）如图所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为S处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g则（）A当滑块的速度最大时，弹簧的弹性势能最大B当滑块的速度最大时，系统的机械能最大C当滑块的加速度最大时，弹簧的弹性势能最大D当滑块的加速度最大时，系统的机械能最大参考答案：CD考点：机械能守恒定律；弹性势能解：A、滑块向下先做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时，速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，到达最低点，速度减小到0，此时加速度最大，弹簧的弹性势能最大故A错误，C正确 B、动能、重力势能和弹性势能统称为系统的机械能，根据能量守恒定律，电势能减小，系统的机械能增大，当滑块运动到最低点时，电场力做的正功最多，即电势能减小最多，此时系统机械能最大故B错误，D正确故选CD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 （填“增大”“减小”或“不变”）（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针（填“有”或“无”）偏转参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转故答案为：（1）减小；（2）无7. （4分）用分子动理论解释气体的实验定律，一定质量的理想气体，体积保持不变时，分子密集程度保持不变，当温度升高时，分子的平均动能 ，气体的压强 ，这就是查理定律的微观解释。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：增大，增大8. 如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为_Wb。在线圈由图示位置绕z轴向下转过60的过程中，通过线圈的磁通量改变了_Wb。(可以用根式表示)参考答案：15.0 或3.4610-2 9. 如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 （填“增大”“减小”或“不变”）（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针 （填“有”或“无”）偏转参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转故答案为：（1）减小；（2）无10. 如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B，左边放一个带正电的固定小球+Q时，两悬线都保持竖直方向，则A球带 _电，B球带_电，并且B的带电量_A的带电量（填“”“”“”）。参考答案：11. 如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中a灯的电压为_V；当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为_V。 参考答案：220，19012. （4分）下图是恒星演化过程的示意图，请填写相应星球的名称。参考答案：13. 如图所示是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量 ；当S旋到位置 时，可用来测量电流，其中S旋到位置 时电流表量程较大。参考答案：电阻 1或2 1三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。15. 在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （12分）如图甲所示足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置，两导轨之间的距离为L0.5m，导轨平面与水平面间的夹角为30，导轨上端a、c之间连接有一阻值为R14的电阻，下端b、d之间接有一阻值为R24的小灯泡。有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场的上边界，ij为磁场的下边界，此区域内的感应强度B，随时间t变化的规律如图乙所示，现将一质量为m0.2kg的金属棒MN，从距离磁场上边界ef的一定距离处，从t0时刻开始由静止释放，金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中，小灯泡的亮度始终不变。金属棒MN在两轨道间的电阻r1，其余部分的电阻忽略不计，ef、ij边界均垂直于两导轨。重力加速度g10m/s2。求：（1）小灯泡的实际功率；（2）金属棒MN穿出磁场前的最大速率；（3）整个过程中小灯泡产生的热量。参考答案：（1）由于小灯泡的亮度始终不变，说明金属棒MN进入磁场后作匀速直线运动，速度达到最大，由平衡条件得：，得 小灯泡的电功率 得： （2）由闭合电路的欧姆定律得： 其中，总电阻 由法拉第电磁感应定律得： 由以上各式代入数据解得： （3）金属棒进入磁场前，由牛顿第二定律得：加速度agsin305m/s2进入磁场前所用的时间：，得 设磁场区域的长度为x。在0t1时间内，由法拉第电磁感应定律得：（1分）金属棒MN进入磁场前，总电阻+又感应电动势，所以（1分）在磁场中运动的时间（1分）整个过程中小灯泡产生的热量代入数据解得：（1分）略17. 如图所示，在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场，电场强度为E。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xoy平面向外，磁感应强度为B。-y轴上的A点与O点的距离为d，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力。 （1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；（2）要使粒子进人磁场之后不再经过x轴，求电场强度的取值范围；（3）改变电场强度，使得粒子经过x轴时与x轴成=300的夹角，求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0。参考答案：17. (12分) 如图所示，电源电动势，电源的内阻，电阻两个定值电阻，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长，两极板的间距，开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，微粒恰能落到下板的正中央，已知该微粒的质量为，g取，试求：（1）开关断开时两极板间的电压（2）微粒所带电荷的电性和电荷量q参考答案：（1）电容器两极板间的电压等于两端电压，开关S断开时，电路中的总电流电容器的极板电压 （ 4分）（2）粒子进入匀强电场中受到重力和电场力作用，做抛体运动，则有水平方向：竖直方向：解得 （ 4分）电场力的方向一定竖直向上，故微粒一定带负电。 （2分）由牛顿第二定律得联立解得