山西省呂梁市克虎靳家洼中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省呂梁市克虎靳家洼中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.11．如圖所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬均為a的兩個勻強(qiáng)磁場.這兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B方向相反.線框運(yùn)動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直。取逆時(shí)針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與沿運(yùn)動方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個圖中正確的是（

）

[]

參考答案：B2.如圖所示為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧運(yùn)動(O是線圈中心)，則磁鐵從O到Y(jié)運(yùn)動過程，經(jīng)過電流表的電流方向?yàn)椋?/p>

)A．由E經(jīng)電流表流向FB．由F經(jīng)電流表流向EC．先由E經(jīng)電流表流向F，再由F經(jīng)電流表流向ED．先由F經(jīng)電流表流向E，再由E經(jīng)電流表流向F參考答案：A3.關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正確的是(

)A．只要系統(tǒng)內(nèi)存在著摩擦力，系統(tǒng)的動量的就不守恒B．只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)的動量就不守恒C．只有系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量就守恒D．如果系統(tǒng)內(nèi)力不為零，系統(tǒng)的動量就不守恒參考答案：C4.兩個質(zhì)點(diǎn)的距離為r時(shí)，它們間的萬有引力為2F，現(xiàn)要使它們間的萬有引力變?yōu)?，它們間的距離將變?yōu)椋ǎ〢．4r B．2r C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)萬有引力定律公式F=，結(jié)合兩質(zhì)點(diǎn)距離的變化判斷萬有引力大小的變化．【解答】解：根據(jù)萬有引力定律，距離為r時(shí)，它們間的萬有引力為2F，則2F=它們間的萬有引力變?yōu)闀r(shí)，由上面二式可知R=2r，故B正確，ACD錯誤．故選：B．5.（單選）在地球赤道上空，沿東西方向水平放置一根通以由西向東的直線電流，則此導(dǎo)線受到的安培力方向

A．豎直向上

B．豎直向下

C．由南向北

D．由西向東參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測量不同擺長情況下單擺的振動周期，并以L為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，做出了圖線，如圖６所示，由此圖線可知重力加速度為

。參考答案：7.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應(yīng)電動勢E感＝

，線圈中的電流強(qiáng)度I感＝

。參考答案：2V，0.1A

[法拉第電磁感應(yīng)定律]8.如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電量為的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速下滑，已知q<<Q，AB=h，BC=2h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，則小球從A運(yùn)動到B的過程中，電場力做的功為______________；小球在C點(diǎn)的速度為____________.參考答案：

9.如圖所示裝置，真空中有三個電極：發(fā)射電子的陰極：其電勢φk＝－182V；柵網(wǎng)能讓電子由其間穿過，電勢φg＝0；反射電板電勢為φr＝－250V.與柵網(wǎng)的距離d＝4mm.設(shè)各電極間的電場是均勻的，從陰極發(fā)射的電子初速度為零，電子所受重力可以忽略，已知電子質(zhì)量是0.91×10－30kg，電荷量e＝1.6×10－19C，設(shè)某時(shí)刻有一電子穿過柵網(wǎng)飛向反射極，則它經(jīng)過

時(shí)間后再到柵網(wǎng)。（保留2位有效數(shù)字）參考答案：10.把一個的平行板電容器接在9V的電池上，電容器所帶的電荷量為

C；若只將兩極板間的距離增大為2倍，則電容器的電容變?yōu)?/p>

，若將一個電荷量為的點(diǎn)電荷由正極移至負(fù)極板過程中電場力所做的功為

J參考答案：

，

1.5

，

11.某同學(xué)由于沒有量角器,在完成了光路以后,他以O(shè)點(diǎn)為圓心、10.00cm長為半徑畫圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交OO′連線延長線于C點(diǎn),過A點(diǎn)作法線NN′的垂線AB交NN′于點(diǎn)B,過C點(diǎn)作法線NN′的垂線CD交NN′于D點(diǎn),如圖所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______。參考答案：1.512.太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量。以上核反應(yīng)過程的核反應(yīng)方程

，一次這樣的過程釋放的核能為

MeV參考答案：（1）

（2）3.26MeV13.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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(shí)驗(yàn)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(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)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?yàn)锳球的速度只減少了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(jì)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(jì)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）15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時(shí)明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，S為離子源，從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子（初速度可認(rèn)為為零），經(jīng)電壓為U0的電場加速后，沿AC方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中。磁場被限制在以O(shè)為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。正離子從磁場射出后，打在屏上的P點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)距離CP與屏到O點(diǎn)的距離OC之比CP：OC=。求：（1）正離子的質(zhì)量；（2）正離子通過磁場所需的時(shí)間。參考答案：（1）帶電粒子從靜止開始先在加速電場中做勻加速直線運(yùn)動，由動能定理得：qUo=mv2/2-0在磁場中勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)動軌跡如圖所示，粒子才能出磁場后勻速直線運(yùn)動打在屏上的P點(diǎn)，在磁場中解三角形得半徑R=r

qvB=mv2/R聯(lián)立以上三式得m=3qB2r2/2U0（2）由圖可知，∵CP：OC=

∴∠POC=60°∴∠AOP=120°∴∠α=60°所以帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為其周期的1/6∵Ｔ＝２πm/qB∴t=T/6=πm/3qB=πBr2/2U。17.如圖所示，兩帶電平行板A、B間的電場為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=4.0×102V/m，兩板相距d=0.16m，板長L=0.30m。一帶電量q=1.0×10-16C、質(zhì)量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn)，不計(jì)帶電粒子所受重力，求：（1）要使粒子能飛出電場，粒子飛入電場時(shí)的速度v0至少為多大；（2）粒子剛好飛出電場時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值．參考答案：（1）由類平拋運(yùn)動的規(guī)律可知：粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動：

粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動：

且由牛頓第二運(yùn)動定律知：聯(lián)立以上各式可得：

（2）經(jīng)分析可知：，

得：18.如圖所示為兩個電阻的I﹣U圖線，由圖可知（1）甲乙兩電阻阻值之比R1：R2為多少？（2）給甲乙兩端加相同的電壓，則通過的電流之比I1：I2為多少？（3）若甲乙兩個導(dǎo)體中的電流相等（不為零）時(shí)，則電壓之比為多少？參考答案：解：（1）電流為2A時(shí)，甲、乙的電壓分別為5V、10V；故甲的電阻為：R1=，乙的電阻為：R2=；甲乙兩電阻阻值之比為：R1：R2=1：2；（2）兩端加相同的電壓，根據(jù)I=，電流與電壓成反比，故有：I1：I2=2：1；（3）若兩個導(dǎo)體中的電流相等（不為零），根據(jù)U=IR，電壓與電阻成正比，