2021-2022學(xué)年湖南省常德市漢壽縣巖汪湖鎮(zhèn)聯(lián)校高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖南省常德市漢壽縣巖汪湖鎮(zhèn)聯(lián)校高二物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）在現(xiàn)在這樣的季節(jié)，我們經(jīng)常穿有毛絨衫。你有過這樣的經(jīng)歷嗎？當(dāng)我們脫毛絨衫時，靜電經(jīng)常會跟你開個小玩笑。下列一些相關(guān)的說法中正確的是（

）A、當(dāng)將外衣脫下的過程中，內(nèi)外衣因摩擦而起電，內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷B、如果內(nèi)外兩件衣服可看作平行板電容器的兩極，假設(shè)將外衣脫下的某個過程中兩衣間電荷量一定，則隨著兩衣間距離的增大，兩衣間電容變大，兩衣間的電勢差變小C、脫衣時如果人體帶上了電，當(dāng)手接近金屬門把時，會造成對人體輕微的電擊D、在將外衣脫下的過程中，不計放電中和，內(nèi)外兩衣間隔增大，衣物上電荷的電勢能將減小參考答案：C2.只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離（

）A．阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B．阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和密度C．阿伏加德羅常數(shù)、氣體質(zhì)量和體積D．該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量參考答案：B3.將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場Ⅰ中．回路的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ，以向里為磁場Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示．用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖象是（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】楞次定律；安培力；左手定則．【分析】當(dāng)線圈的磁通量發(fā)生變化時，線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而形成感應(yīng)電流；當(dāng)線圈的磁通量不變時，則線圈中沒有感應(yīng)電動勢，所以不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生．由楞次定律可知電流的方向，由左手定則判斷安培力的方向．【解答】解：分析一個周期內(nèi)的情況：在前半個周期內(nèi)，磁感應(yīng)強度均勻變化，磁感應(yīng)強度B的變化度一定，由法拉第電磁感應(yīng)定律得知，圓形線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢恒定不變，則感應(yīng)電流恒定不變，ab邊在磁場中所受的安培力也恒定不變，由楞次定律可知，圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向，通過ab的電流方向從b→a，由左手定則判斷得知，ab所受的安培力方向水平向左，為負(fù)值；同理可知，在后半個周期內(nèi)，安培力大小恒定不變，方向水平向右．故B正確．故選B4.下列說法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的B．盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C．玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論在盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說基礎(chǔ)上引進(jìn)了量子觀點D．α射線，β射線，γ射線本質(zhì)上都是電磁波，且γ射線的波長最短參考答案：C【考點】物理學(xué)史．【分析】天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)．盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的組成．玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論在盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說基礎(chǔ)上引進(jìn)了量子觀點．γ射線本質(zhì)上是電磁波，且γ射線的波長最短．【解答】解：A、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但不能證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的．故A錯誤．B、盧瑟福的α粒子散射實驗說明原子是由原子核和核外電子組成的．故B錯誤．C、玻爾在盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說基礎(chǔ)上，為了修正經(jīng)典理論與實驗事實的矛盾，引進(jìn)了量子觀點，提出玻爾的原子模型．故C正確．D、α射線是高速氦核流，β射線是高速電子流，只有γ射線本質(zhì)上是電磁波，且γ射線的波長最短．故D錯誤．故選C5.當(dāng)某一電容器的電壓是40V時，它所帶電量是0.2C，若它的電壓降到20V時，則：A.電容器的電容減少一半

B.電容器的電容不變C.電容器的帶電量減少一半D.電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的絕對值參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在國際單位制中，電場強度的單位是＿＿＿＿；磁感強度的單位是＿＿＿＿＿。參考答案：N/C（牛每庫、牛/庫）、T（特、特斯拉）7.法國學(xué)者_(dá)______提出了著名的分子電流假設(shè)，這個假設(shè)揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，它使我們認(rèn)識到磁鐵磁場和電流磁場一樣都是由__________產(chǎn)生的。參考答案：安培，電流8.某同學(xué)用如圖a所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中R是電阻箱。改變R的阻值分別讀出電流表的讀數(shù)，做出R—1/I圖像如圖b所示，則：電源的電動勢是

，內(nèi)阻是

。參考答案：電源電動勢是2v（3分，缺單位扣1分）內(nèi)阻是1Ω

（2分，缺單位扣1分）。9.如圖是有兩個量程的電壓表，當(dāng)使用a、b兩個端點時，量程為0~3V，當(dāng)使用a、c兩個端點時，量程為0~15V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為100Ω，滿偏電流為1mA，則電阻的阻值是______Ω，電阻的阻值是_____Ω。參考答案：10.如圖所示，四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則:安培表A1的讀數(shù)

安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角

安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù)

伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角

伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”）參考答案：（1）、

大于

;

等于

;

大于;

等于;11.（4分）發(fā)電機路端電壓為220V，輸出功率為110kW。若要保證用戶得到100kW的電功率，輸電線的電阻不得大于

，若用一個理想變壓器升壓至5500V輸出，輸電線的電阻不得大于

。參考答案：0.04；2512.(8分)放射性物質(zhì)和的核衰變方程為：

方程中的X1代表的是______，X2代表的是_________。參考答案：X1代表的是(或)，X2代表的是(或)13.打點計時器是一種計時儀器，它使用________(選填“直流”或“交流”)電源．某同學(xué)在做“用打點計時器測速度”的實驗時，用手拉動紙帶，所得紙帶上的點跡分布不均勻，則點跡密集的地方表示紙帶運動的速度________(選填“較大”或“較小”)．參考答案：交流；較小三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4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間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，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動的規(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)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：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，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,第四象限內(nèi)有互相垂直的勻強電場E與勻強磁場B1,勻強電場大小E=0.5×103V/m,勻強磁場的方向垂直紙面向里,其大小B1=0.5T;第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒,以某一初速度v沿與y軸正方向成60°角從M點進(jìn)入第四象限后做勻速直線運動,在P點進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域.一段時間后,微粒經(jīng)過y軸上的N點并以與y軸正方向成60°角飛出.M點的坐標(biāo)為(0,-10),N點的坐標(biāo)為(0,30),不計微粒重力。求：(1)微粒的速度v大小.(2)勻強磁場B2的大小.(3)B2磁場區(qū)域的最小面積.ks5u參考答案：（1）由于重力忽略不計，微粒在第四象限內(nèi)僅受電場力和洛倫茲力，且微粒做直線運動，而速度的變化會引起洛倫茲力的變化，所以微粒必做勻速直線運動·這樣，電場力和洛倫茲力大小相等，方向相反，電場E的方向與微粒運動的方向垂直，并與y軸負(fù)方向成30°角斜向下。由力的平衡有

所以（2）畫出微粒的運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知LPD=20cm，微粒在第一象限內(nèi)做圓周運動的半徑為微粒做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供，即

ks5u解得（3）由圖可知，磁場B2的最小區(qū)域應(yīng)該分布在圖示的矩形PACD內(nèi)由幾何關(guān)系易得ks5u所以，所求磁場的最小面積為

17.平衡位置位于原點O的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個點（均位于x軸正向），P與O的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間，已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動，周期T=1s，振幅A=5cm。當(dāng)波傳到P點時，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5s，平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置，求：（ⅰ）P、Q之間的距離；（ⅱ）從t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源在振動過程中通過路程。參考答案：（1）133cm；（2）125cm【詳解】（1）由題意，O、P兩點的距離與波長滿足：波速與波長的關(guān)系為：在t=5s時間間隔內(nèi)波傳播的路程為vt，由題意有：綜上解得：PQ=133cm（2）Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源運動時間為：波源由平衡位置開始運動，每經(jīng)過T/4，波源運動的路程為A，由題意可知：故t1時間內(nèi)，波源運動的路程為s=25A=125cm18.如圖所示，用兩根長度都為l的細(xì)線懸掛一個小球A，兩懸掛點等高，線與水平天花板間的夾角都是α，使球A在垂直于紙面的平面內(nèi)做小幅度的擺動，當(dāng)A經(jīng)過平衡位置的瞬間，另一小球B從A球的正上方自由下落，若B球恰能擊中A球，求B球開始下落時離A球振動平衡位置的高度。參考答案：對A球，有：

（n=1、2、3…）

對B球，有：

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