山西省長(zhǎng)治市郊區(qū)堠北莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試題含解析

山西省長(zhǎng)治市郊區(qū)堠北莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試題含解析一、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）如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引（

）A．向左做勻速運(yùn)動(dòng)

B．向左做加速運(yùn)動(dòng)C．向右做加速運(yùn)動(dòng)

D．向右做減速運(yùn)動(dòng)參考答案：D2.P、Q是兩個(gè)電量相等的正點(diǎn)電荷，它們的連線的中點(diǎn)是O、A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA<OB，用EA、EB和A、B分別表示A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，則（

）A．EA一定大于EB，A一定大于B

B．EA不一定大于EB，A不一定大于B

C．EA一定大于EB，A不一定大于BD．EA不一定大于EB，A一定大于B參考答案：D3.如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊，木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度，則以下說法正確的是K^S*5U.C#A.小木塊和木箱最終都將靜止B.小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C.小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D.如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)參考答案：B4.(單選)下列敘述正確的是（

）A．通過導(dǎo)體某一橫截面的電量越多，電流越大B．通電時(shí)間越短，電流越大C．通過單位橫截面的電量越多，電流越大D．在單位時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體某一橫截面的電量越多，電流越大參考答案：D5.如圖所示，在加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域中，一垂直于磁場(chǎng)方向射入的帶電粒子軌跡如圖所示，由于帶電粒子與沿途的氣體分子發(fā)生碰撞，帶電粒子的能量逐漸減小，從圖中可以看出（）A．帶電粒子帶正電，是從B點(diǎn)射入的B．帶電粒子帶負(fù)電，是從B點(diǎn)射入的C．帶電粒子帶負(fù)電，是從A點(diǎn)射入的D．帶電粒子帶正電，是從A點(diǎn)射入的參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．【分析】根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式r=可知，半徑與速率成正比．由題，帶電粒子的能量逐漸減小，速率減小，則知其軌跡半徑減小，由圖確定運(yùn)動(dòng)方向，由左手定則判斷電性．【解答】解：由題，帶電粒子的能量逐漸減小，速率減小，由公式r=可知，帶電粒子運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸減小，則該帶電粒子是從B點(diǎn)射入的．帶電粒子在B點(diǎn)受到的洛倫茲力方向向右，由左手定則判斷得知，該帶電粒子帶負(fù)電．故B正確．故選B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.完成下列核反應(yīng)方程

A．盧瑟福用粒子轟擊氮核（）發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：

；

B．查德威克用粒子轟擊鈹核（）發(fā)現(xiàn)中子：

；

C．約里奧—居里夫婦用粒子轟擊鋁核（）發(fā)現(xiàn)放射性磷：

+

；

D．哈恩和他的助手發(fā)現(xiàn)鈾核（）裂變生成鋇（）和氪（）：

。參考答案：A.（1分）

B.

（1分）

C.

（1分）

D.

（1分）7.如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從圖示位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框中心線AB運(yùn)動(dòng)到與PQ重合時(shí)，線框的速度為0.5v，此時(shí)線框中的電功率為________，此過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為________。參考答案：

8.示波管應(yīng)用了__________(填“電場(chǎng)”或“磁場(chǎng)”)使電子束偏轉(zhuǎn)的原理；純電阻電路中，電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r的電的最大輸出功率為_____________。參考答案：電場(chǎng)，9.在用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)在紙上畫出的界面ab、cd與矩形玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖所示，他的其他操作均正確，且均以ab、cd為界面畫光路圖。則這位同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）參考答案：

偏小

10.在測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄畫出U—I圖線如圖所示，從中可求出待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為

V，內(nèi)電阻為

Ω．參考答案：1.5

1.0

11.將一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷，從O到M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功,則0M兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uom

。參考答案：12.在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，封閉的空氣如圖所示，U型管粗細(xì)均勻，右端開口，已知外界大氣壓為76cm汞柱高，圖中給出了氣體的兩個(gè)不同的狀態(tài)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)甲圖氣體的壓強(qiáng)為________cmHg；乙圖氣體壓強(qiáng)為________cmHg。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)認(rèn)為管子的橫截面積S可不用測(cè)量，這一觀點(diǎn)正確嗎？答：________(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)。(3)數(shù)據(jù)測(cè)量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，某同學(xué)以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積V(或空氣柱長(zhǎng)度)為橫坐標(biāo)來作圖，你認(rèn)為他這樣做能方便地看出p與V間的關(guān)系嗎？答：________。參考答案：(1)76（2分）80（2分）(2)正確（2分）(3)不能（2分）解析：(1)由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強(qiáng)為p0＝76cmHg，乙圖中氣體壓強(qiáng)為p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2為空氣柱長(zhǎng)度)，所以玻璃管的橫截面積可不用測(cè)量。(3)以p為縱坐標(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，作出p－V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關(guān)系，所以應(yīng)再作出p－圖，看是否是過原點(diǎn)的直線，才能最終確定p與V是否成反比。13.（4分）轟炸機(jī)在距離地面490m的高空以20m/s的速度水平飛行投彈。為了使炸彈命中目標(biāo)，必須在與目標(biāo)水平距離為

m遠(yuǎn)處投彈，炸彈投出后經(jīng)

s能命中目標(biāo)。參考答案：200、10三、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)，通過計(jì)算說明，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.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．飛行時(shí)間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和探測(cè)器組成，探測(cè)器可以在軌道上移動(dòng)以捕獲和觀察帶電粒子．整個(gè)裝置處于真空狀態(tài)．加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓可以調(diào)節(jié)，只要測(cè)量出帶電粒子的飛行時(shí)間，即可以測(cè)量出其比荷．如圖所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知加速電場(chǎng)ab板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板M、N的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，寬度為L(zhǎng)2．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．（1）設(shè)離子的比荷為k（k=q/m），當(dāng)a、b間的加速電壓為U1，試求離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0；以及探測(cè)器偏離開中線的距離y．（2）當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間為t．請(qǐng)推導(dǎo)出離子比荷k的表達(dá)式。參考答案：（1）；（2）聯(lián)立解得考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵建立運(yùn)動(dòng)模型，明確粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，先直線加速后類平拋運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和類平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解，不難。17.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的電子e靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)，求：

（1）電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大??；

（2）右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；

（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能。參考答案：（1）

（2）

（3）18.如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一絕緣輕質(zhì)細(xì)桿l可繞點(diǎn)O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端有一個(gè)帶正電的小球，電荷量為q，質(zhì)量為m，將細(xì)桿從水平位置A自由釋放運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)B處的過程中:(1)請(qǐng)說明電勢(shì)能如何變化？變