山西省臨汾市棗嶺中學2021-2022學年高二物理下學期期末試卷含解析

山西省臨汾市棗嶺中學2021-2022學年高二物理下學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1.7．2005年諾貝爾物理學將授予對激光研究作出了杰出貢獻的三

位科學家.上世紀60年代開始，激光技術取得了長足的發(fā)展，但對于光本身特性的描述上則遇到了一些困難，這幾位科學家在當時提出了“相干性的量子理論”，奠定了量子光學的基礎，開創(chuàng)了一門全新的學科，如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1、S2發(fā)出的兩列波到達屏上時會產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長是λ，屏上的P點到兩狹縫S1、S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作第0號條紋，由P向上數(shù)，與0號亮紋相鄰的亮紋依次是1號條紋、2號條紋……則P1處的亮紋恰好是10號亮紋.設直線S1P1的長度為L1，S2P1的長度為L2，則L2—L1等于：[

]

A.5λ

B.10λ

C.20λ

D.40λ參考答案：B2.如圖所示，小球從斜面的頂端以不同的初速度沿水平方向拋出，落在傾角一定、足夠長的斜面上。不計空氣阻力，下列說法錯誤的是A.小球落到斜面上時的速度大小與初速度的大小成正比B.小球運動到距離斜面最遠處所用的時間與初速度的大小成正比C.當用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做勻加速直線運動D.初速度越大，小球落到斜面上時的速度方向與水平方向的夾角越大參考答案：D【詳解】A．根據(jù)題意可得：，小球落在斜面上豎直分速度為：，根據(jù)平行四邊形定則知，可知落在斜面上的速度：，可知小球落到斜面上時的速度大小與初速度的大小成正比，故選項A正確；B．當小球的速度方向與斜面平行時，距離斜面最遠，根據(jù)題意可得：，解得時間：，所用的時間與初速度的大小成正比，故選項B正確；C．將速度和重力加速度分解成平行與垂直斜面方向，平行斜面方向運動是勻加速直線運動，而垂直斜面方向先勻減速直線運動，后勻加速直線運動，可知小球在斜面上的投影加速移動，做勻加速直線運動，故選項C正確；D．因為平拋運動某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，小球落在斜面上位移的方向相同，則速度方向相同，故選項D錯誤．3.（單選）如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個磁極之間的距離相等，當兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右

B．先向左、后向右、再向左C．一直向右

D．一直向左參考答案：D4.(多選)在下列各組物理量中，全部屬于矢量的是（

）A.速度、位移、力

B.質(zhì)量、長度、時間C.位移、速度、加速度

D.路程、速率、質(zhì)量參考答案：AC5.小磁針放置在勻強電場中，小磁針靜止時的指向正確的是

參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.由自由落體運動驗證機械能守恒定律，若實驗中所用重物的質(zhì)量m=1㎏，交流電源頻率為50Hz，打出的紙帶如圖所示，O點為紙帶上打下的第一點，O、A、B、C、D為相鄰的幾點．測得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則打點計時器的打點時間間隔為

s，重物在B點時的速度vB=

m/s．從O到運動至B點的過程中，重物的重力勢能減少量是

J．（后兩空均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：0.02，0.59，0.18．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出B點的動能，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，從而即可求解．【解答】解：交流電源頻率為50Hz，則打點計時器的打點時間間隔為T=0.02s，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則B點的瞬時速度vB==m/s=0.59m/s，那么重力勢能的減小量△Ep=mgh=1×9.8×1.79×10﹣2J≈0.18J．故答案為：0.02，0.59，0.18．7.在如圖所示的勻強電場中，一條絕緣細線的上端固定，下端拴一個大小可以忽略、質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，當小球靜止時，細線與豎直方向的夾角為θ，則小球帶

電（填“正”或“負”），勻強電場場強為．參考答案：正，．【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關系．【分析】對小球受力分析，根據(jù)共點力平衡確定電場力的方向，從而得出電場力的大小，得出勻強電場的場強大?。窘獯稹拷猓盒∏蛱幱谄胶?，知道電場力的方向水平向右，所以小球帶正電．根據(jù)平衡有：mgtanθ=qE，解得場強E=．故答案為：正，．8.一個電熱器接到55V的直流電源上所產(chǎn)生的熱功率剛好是接到某交流電源上產(chǎn)生的熱功率的1/16，那么，這個交流電源的路端電壓是________V；先后兩次通過電熱器的電流之比為________。參考答案：9.如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流關系的圖象，將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么R接到a電源上時，電源的輸出功率

（填“較大”、“較小”或“相等”),a電源的內(nèi)阻

b電源的內(nèi)阻（填：“大于”、“等于”或“小于”）．a(chǎn)電源的電動勢

b電源的電動勢（填：“大于”、“等于”或“小于”）參考答案：較大

大于

大于10.用甲、乙兩種光做光電效應實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關系如圖所示，由圖可知，兩種光的頻率v甲v乙（填“＜”，“＞”或“=”），（選填“甲”或“乙”）光的強度大．已知普朗克常量為h，被照射金屬的逸出功為W0，則甲光對應的遏止電壓為

．（頻率用v，元電荷用e表示）參考答案：=，甲，．【考點】光電效應．【分析】根據(jù)光的強度越強，形成的光電流越大；并根據(jù)光電效應方程，即可求解．【解答】解：根據(jù)eUc=hv0=hv﹣W0，由于Uc相同，因此兩種光的頻率相等，根據(jù)光的強度越強，則光電子數(shù)目越多，對應的光電流越大，即可判定甲光的強度較大；由光電效應方程mv2=hv﹣W0，可知，電子的最大初動能EKm=hv﹣W0；那么甲光對應的遏止電壓為Uc=；故答案為：=，甲，．11.把電荷量q=1.0×10－5C的電荷從A點移到B點，電場力做功W=2.0×10－2J，則AB兩點的電勢差UAB=

，若規(guī)定A點為零電勢，則電荷在B點的電勢能EPB為

；B點的電勢=

。參考答案：2000V

-2.0×10-2J

-2000V12.如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當磁場均勻增加時，有一帶電微粒靜止于平行板（兩板水平放置）電容器中間，則此粒子帶______

電，若線圈的匝數(shù)為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，則磁感應強度的變化率為

（設線圈的面積為s）

參考答案：13.（2分）如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒，以初速度v0，從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，微粒通過電場中B點時的速率vB=2v0，方向與電場的方向一致，則A、B兩點的電勢差為

。參考答案：2mv02/q

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

(12分)物質(zhì)是由大量分子組成的，分子有三種不同的聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。物質(zhì)處于不同狀態(tài)時各有不同的特點和物理性質(zhì)。試回答下列問題：(1)如圖所示，ABCD是一厚度均勻的由同一種微粒構(gòu)成的圓板。AB和CD是互相垂直的兩條直徑，把圓板從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，已知兩種情況下都接觸良好，由此可判斷圓板是晶體。(2)在化學實驗中發(fā)現(xiàn)，把玻璃管的斷裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變圓，這是什么緣故?(3)如下圖是氧分子在不同溫度(O℃和100℃)下的速度分布規(guī)律圖，由圖可得出哪些結(jié)論?(至少答出兩條)

參考答案：(1)(4分)單；(2)(4分)熔化玻璃的表面層存表面張力作用下收縮到最小表面積，從而使斷裂處尖端變圓；(3)①(2分)一定溫度下，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律；②(2分)溫度越高，氧氣分子熱運動的平均速度越大(或溫度越高氧氣分子運動越劇烈)。15.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結(jié)果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.離心軌道是研究機械能守恒和向心力效果的一套較好的器材（如圖甲所示）。某課外研究小組將一個壓力傳感器安裝在軌道最低點B處，他們把一個鋼球從軌道上的不同高處由靜止釋放，得到了多組壓力傳感器示數(shù)F和對應的釋放點的高度h，并作出了一個F-h圖像（如圖乙所示）。根據(jù)圖中所給信息，回答下列問題（不計各處摩擦）：（1）F-h圖像中縱軸截距的物理意義是什么？（2）該研究小組用的離心軌道圓周部分的半徑是多少？（3）當h=0.6m時，小球到達圓周上最高點C點時軌道對小球的壓力是多大？參考答案：（1）由機械能守恒可得………1分

………1分

………1分

（1）………2分

故縱軸截距表示小球所受重力?！?分

（2）當h=0.6m時，F(xiàn)=28N，帶入（1）式可得R=0.2m（3）由機械能守恒可得………1分

………1分

………1分

17.如圖所示，水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導軌上．t＝0時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動．t0時刻，金屬桿進入磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動．桿與導軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ.重力加速度大小為g.求：(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大?。?2)電阻的阻值．參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設金屬桿進入磁場前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得ma=F-μmg①設金屬桿到達磁場左邊界時的速度為v，由運動學公式有v=at0②當金屬桿以速度v在磁場中運動時，由法拉第電磁感應定律，桿中的電動勢為E=Blv③聯(lián)立①②③式可得E=Blt0④（2）設金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運動時，金屬桿的電流為I，根據(jù)歐姆定律I=⑤式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為f=BIl⑥因金屬桿做勻速運動，由牛頓運動定律得F–μmg–f=0⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式得R=⑧【考點定位】電磁感應定律、牛頓第二定律18.（14分）如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經(jīng)電壓U0加速后通過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點，求：

（1）電子通過B點時的速度大?。?/p>

（2