山西省大同市鐵路分局職工子弟湖東中學2021-2022學年高二物理上學期期末試題含解析

山西省大同市鐵路分局職工子弟湖東中學2021-2022學年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示為氫原子的能級圖．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，

可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有：

A．6種

B．10種

C．12種

D．15種參考答案：B2.(多選)（2014?內(nèi)黃縣校級一模）如圖所示的電路，閉合開關(guān)，水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止狀態(tài)．為了使液滴豎直向上運動，下列操作可行的是（）A． 斷開開關(guān)，將兩板間的距離拉大一些B． 斷開開關(guān)，將兩板水平地向相反方向移開一些C． 保持開關(guān)閉合，將兩板間的距離減小一些D． 保持開關(guān)閉合，以兩板各自的左側(cè)板沿為軸，同時向上（即逆時針方向）轉(zhuǎn)過一個小角度參考答案：BC解：A、將S斷開，電量Q不變，增大板間距離d，根據(jù)E=，U=，C=，則E=，與d無關(guān)，則E不變，帶電液滴不動．故A錯誤；B、將S斷開，Q不變，將兩板水平地向相反方向移開一些，正對面積S減小，根據(jù)E=知，E變大，則電場力變大，液滴向上運動．故B正確；C、保持開關(guān)閉合，板間距離d變小，電勢差不變，根據(jù)E=知，電場強度增大，電場力增大，將向上運動．故C正確；D、保持開關(guān)閉合，以兩板各自的左側(cè)板沿為軸，逆時針方向轉(zhuǎn)過一個小角度，板間距離減小，場強增大，電場力也逆時針轉(zhuǎn)過一個小角度，液滴將沿電場力與重力的合力方向運動，不可能豎直向上運動，故D錯誤．故選：BC．3.如圖所示，一帶正電的滑環(huán)套在水平放置且足夠長的粗糙絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場中。現(xiàn)給環(huán)施以一個水平向右的沖量，使其運動，則滑環(huán)在桿上的運動情況不可能是

A．先做減速運動，后做勻速運動B．一直做減速運動，直至靜止C．先做加速運動，后做勻速運動D．一直做勻速運動參考答案：C4.如圖所示，在O點置一點電荷Q，以O(shè)為圓心作一圓。現(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點，則電場力做功最多的過程是：A．移到B的過程

B．移到C的過程C．移到D的過程

D．三個過程一樣多

參考答案：D5.如圖所示，一個電量為+Q的點電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點，另一個電量為-q、質(zhì)量為m的點電荷乙從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動，到B點時速度最小且為v。已知靜電力常量為k，點電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，AB間距離為L則（

）A．OB間的距離為B．從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為W=μmgL+C．從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為W=μmgL+

D．在點電荷甲形成的電場中，AB間電勢差參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為，如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大到原來的倍，它們之間作用力的大小等于

。參考答案：F/97.右圖為穿過某線圈的磁通量隨時間變化的一t圖象，已知線圈匝數(shù)為l0匝，則0～2s線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為

V，2～6s線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為

V，6～8s線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為

V。參考答案：_10_______

____0__________

____20____8.有一臺電動起重機，其兩端的電壓為380伏，通過它的電流為10安時，起重機正好以3m/s的速度勻速提起100千克的物體，不考慮其他機械能的損失，則電動機的電阻為

Ω。（g取10m/s2）參考答案：8由能量守恒：380×10=3800=100R+1000×3解得R=8Ω9.如圖所示，一質(zhì)點在a、b間做簡諧運動，O是它振動的平衡位置。若從質(zhì)點經(jīng)過O點開始計時，經(jīng)3s，質(zhì)點第一次到達M點，再經(jīng)2s，它第二次經(jīng)過M點。則該質(zhì)點的振動圖象可能是下圖中的參考答案：B10.汽艇在寬為400m、水流速度為3m/s的河中以最短時間過河，已知它在靜水中的速度為4m/s，其過河時間為

s、過河位移為

m。參考答案：100

50

11..兩個完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖所示，開始時平板及磁鐵皆處于水平位置，且靜止不動．a(chǎn)．現(xiàn)將AB突然豎直向上平移(平板與磁鐵之間始終接觸)，并使之停在A″B″處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個條形磁鐵吸在了一起．b．如果將AB從原來位置突然豎直向下平移，并使之停在位置A′B′處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起，請回答下列問題：(1)開始時兩磁鐵靜止不動，磁鐵間的相互作用力是________力；右側(cè)的磁鐵受到的靜摩擦力的方向向________．(2)在a過程中磁鐵開始滑動時，平板正在向上加速還是減速呢？答：________.

(3)在b過程中磁鐵開始滑動時，平板正在向下加速還是減速呢？答：________.參考答案：(1)吸引右(2)減速(3)加速12.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長為，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，該金屬的逸出功為____________．若用波長為（<0）單色光做實驗，則光電子的最大初動能為_______________．參考答案：

13.在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，地球_________（填“可以”或“不可以”）看成質(zhì)點；在研究一列火車通過一座橋的時間時，火車_________（填“可以”或“不可以”）看成質(zhì)點。參考答案：_可以__；

__不可以三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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）

15.在燃氣灶上常常安裝電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃氣體請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃氣灶電極做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍色的光暈．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某空間存在一豎直向下的勻強電場和圓形區(qū)域的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，如圖所示．一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從P點以水平速度v0射入電場中，然后從M點射入磁場，從N點射出磁場．已知，帶電粒子從M點射入磁場時，速度與豎直方向成30°角，弧MN是圓周長的，粒子重力不計．求：（1）電場強度E的大?。?）圓形區(qū)域的半徑R．（3）帶電粒子從P點到N點，所經(jīng)歷的時間t．參考答案：解：（1）在電場中，粒子經(jīng)過M點時的速度大小v==2v0豎直分速度vy=v0cot30°=由h=，a=得E=（2）粒子進入磁場后由洛倫茲力充當向心力做勻速圓周運動，設(shè)軌跡半徑為r．由牛頓第二定律得：qvB=m，r==根據(jù)幾何關(guān)系得：R=rtan30°=（3）在電場中，由h=得t1=；在磁場中，運動時間t2=T=×=故帶電粒子從P點到N點，所經(jīng)歷的時間t=t1+t2=+．答：（1）電場強度E的大小是．（2）圓形區(qū)域的半徑R是．（3）帶電粒子從P點到N點，所經(jīng)歷的時間t是+．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）粒子在電場中僅受豎直向下的電場力，做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律和運動學結(jié)合求解．（2）粒子進入磁場后由洛倫茲力充當向心力做勻速圓周運動，由牛頓第二定律求出軌跡半徑，由幾何關(guān)系求解R．（3）分兩個過程分別求出時間，即可得到總時間．17.電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時的加速度．(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學解答如下：由動能定理，……。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答。參考答案：（1）下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此

（1分）∴（2分）（2）金屬棒下滑時受重力和安培力

（1分）由牛頓第二定律

（2分）∴（1分）(3)此解法正確。

(1分)金屬棒下滑時沿斜面受重力和安培力作用，其運動滿足上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運動。無論最終是否達到勻速，當棒到達斜面底端時速度一定為最大。由動能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確。(2分)

（1分）∴（1分）18.如圖所示，在一個由x