山西省忻州市娑婆中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市娑婆中學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的說(shuō)法是（

）A．磁感線是磁場(chǎng)中確實(shí)存在的一種曲線

B．磁感線總是從N極指向S極C．磁感線有可能相交

D．磁感線是根據(jù)磁場(chǎng)的性質(zhì)人為地畫出來(lái)的曲線參考答案：C2.（多選）下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是（

）A．β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分B．射線轟擊氮核可以產(chǎn)生質(zhì)子，核反應(yīng)方程為++C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D．比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固參考答案：D3.假如一輛汽車在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來(lái)又擦身而過(guò)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A.當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到聲音的頻率大于300HzB.當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到聲音的頻率小于300HzC．當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到聲音的頻率大于300HzD．當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到聲音的頻率小于300Hz參考答案：AD4.關(guān)于電阻的計(jì)算式和決定式，下面說(shuō)法正確的是

A．導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比B．導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積和材料有關(guān)C．導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化

D．對(duì)一段一定的導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，在恒溫下比值是會(huì)變的，導(dǎo)體電阻隨U或I的變化而變化參考答案：BCD5.（單選）圖1是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.75s時(shí)的波形圖，已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5s起振。則圖2所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于（

）A． B． C． D．參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.1916年，美國(guó)著名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家密立根，完全肯定了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，并且測(cè)出了當(dāng)時(shí)最精確的普朗克常量h的值，從而贏得1923年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．其原理如圖甲所示，若測(cè)量某金屬的遏止電壓Ue與入射光頻率v的關(guān)系圖象如圖乙所示，圖中頻率v1、v2，遏止電壓Ue1、Ue2及電子的電荷量e均為已知，則：（1）普朗克常量h=

；（2）該金屬的截止頻率v0=

．參考答案：（1），（2）．【考點(diǎn)】光電效應(yīng)．【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程得出遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，通過(guò)圖線的斜率求出普朗克常量．遏止電壓為零時(shí)，入射光的頻率等于截止頻率．【解答】解：（1）根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hv﹣W0動(dòng)能定理：eUc=Ek得：，結(jié)合圖象知：k=，解得普朗克常量h=．（2）當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，入射光的頻率等于金屬的截止頻率，即橫軸截距等于截止頻率，k==，解得v0=．故答案為：（1），（2）．7.（填空）（2011秋?花山區(qū)校級(jí)期末）在電場(chǎng)P處，有一個(gè)5.0×10﹣15C的點(diǎn)電荷．受電場(chǎng)力為1.0×10﹣13N，則此處電場(chǎng)強(qiáng)度E=

N/C；若點(diǎn)電荷的電量變?yōu)?.0×10﹣14C，那么P點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)E=

N/C，這個(gè)點(diǎn)電荷受到的靜電力是

N．參考答案：20；20；2.0×10﹣13電場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)E=得，電場(chǎng)強(qiáng)度E=N/C=20N/C．電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)，所以點(diǎn)電荷的電量變?yōu)?.0×10﹣14C，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，仍然為20N/C．根據(jù)E=得，點(diǎn)電荷受到的靜電力F′=Eq′=20×1.0×10﹣14=2.0×10﹣13（N），故答案為：20；20；2.0×10﹣138.某同學(xué)有一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示.，取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E.每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(圖中未畫出),已用刻度尺測(cè)量以A為起點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離且標(biāo)在圖上,則紙帶運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a=

m/s2,打紙帶上C點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小vC=

m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.497

0.1559.質(zhì)量為1kg的物體，從足夠高處自由落下，（g=10m/s2）下落3s內(nèi)重力對(duì)物體做功WG=

▲在下落第3s內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率P=

▲

.參考答案：450焦，250瓦10.圖1甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0．10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則()A．t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大B．t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm

參考答案：AB11.通過(guò)一阻值為R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s。電阻兩端電壓的有效值為

V。

參考答案：412.一個(gè)靜止的钚核Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核U和另一個(gè)原子核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：Pu→U+X．（1）方程中的“X”核符號(hào)為；（2）钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過(guò)程放出的能量是

MeV；（3）假設(shè)钚核衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與軸核的動(dòng)能之比

．參考答案：解：（1）核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒：Pu→U+He；（2）根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得；△E=△mc2=×931MeV≈5.31MeV．（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律：PU﹣PX=0而動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系式為：E=因動(dòng)量大小相等，則動(dòng)能與質(zhì)量數(shù)成反比，即放出粒子He與235U的動(dòng)能之比235：4；故答案為：（1）He；（2）5.31；（3）235：4．13.如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波t＝0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，已知波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.4m/s。則在圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b所受的回復(fù)力大小之比為

，此時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程是：________________cm。參考答案：2:1

y=15cos10πt三、簡(jiǎn)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(gè)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(cè)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(lái)相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)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(dòng)能，A球把減少的動(dòng)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(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)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(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)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(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）15.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質(zhì)量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大；“查理定律”指出：一定質(zhì)量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強(qiáng)增大；請(qǐng)你用分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說(shuō)明兩種增大壓強(qiáng)的方式有何不同。參考答案：一定質(zhì)量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動(dòng)能不變，每次分子與容器碰撞時(shí)平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時(shí)間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強(qiáng)增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，對(duì)容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強(qiáng)增大。（4分）第一次只改變了單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強(qiáng)的兩個(gè)因素：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.參考答案：17.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的光滑U形金屬框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界線OO′分別與平行導(dǎo)軌MN和PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L。在OO′的左右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。另有質(zhì)量也為m的金屬棒CD，垂直于MN放置在OO′左側(cè)導(dǎo)軌上，并用一根細(xì)線系在定點(diǎn)A。已知細(xì)線能承受的最大拉力為T0，CD棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻為R。現(xiàn)從t=0時(shí)刻開(kāi)始對(duì)U形框架施加水平向右的拉力F，使其從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（1）若細(xì)線尚未斷裂，求在t時(shí)刻水平拉力F的大?。唬?）求從框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂的過(guò)程中流過(guò)回路的電荷量q.參考答案：（1）；（2）。【詳解】（1）在t時(shí)刻，框架的速度為：v＝at框架切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv＝BLat框架受到的安培力為：對(duì)框架有：F﹣F安＝ma聯(lián)立解得：。（2）繩子斷裂時(shí)，對(duì)棒有：解得：根據(jù)電荷量的推論公式通過(guò)整個(gè)回路橫截面的電量為：18.如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P