廣東省廣州市興農(nóng)中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省廣州市興農(nóng)中學(xué)2021年高二物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的頂點(diǎn)在x軸上且底邊長(zhǎng)為4L，高為L(zhǎng)，底邊與x軸平行。紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框以恒定速度沿x軸正方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移（i-x）關(guān)系的是

參考答案：A線圈從0開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)L時(shí)，線圈的右側(cè)導(dǎo)體切割磁感線，有效長(zhǎng)度增大，故電動(dòng)勢(shì)均勻增大，電流增大，由右手定則可知，電流方向沿順時(shí)針；L到2L時(shí)，左側(cè)邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)，由圖可知，右側(cè)增加的長(zhǎng)度與左側(cè)增加的長(zhǎng)度相互抵消，故有效長(zhǎng)度不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，電流不變，沿順時(shí)針?lè)较颍?L時(shí)，右側(cè)導(dǎo)體達(dá)到最大，左側(cè)有效長(zhǎng)度最小；而2L到3L過(guò)程中，右側(cè)長(zhǎng)度減小，而左側(cè)長(zhǎng)度增大，故電流要減小；在2.5L時(shí)，兩邊長(zhǎng)度相等，故電流為零；此后到3L時(shí)，左側(cè)增大，而右側(cè)減小，故左側(cè)將大于右側(cè)，由右手定則可得出電流方向反向，電流增大；至此即可判斷BCD錯(cuò)誤，A正確；2.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是(

)參考答案：D3.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是(

)A．將磁鐵插入螺線管的過(guò)程中B．磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí)C．將磁鐵從螺線管中向上拉出的過(guò)程中D．將磁鐵從螺線管中向下拉出的過(guò)程中參考答案：B4.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(

)A.200V/m

B.200V/m

C.100V/m

D.100V/m參考答案：A5.（單選）下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：A．在同一幅磁感線的示意圖中，磁感線越密的位置，磁場(chǎng)越強(qiáng)B．有磁不一定有電，但有電（流）必有磁C．同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引D．做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，不管導(dǎo)線如何放置，只要電流足夠強(qiáng)，一定能夠觀察到小磁針的偏轉(zhuǎn)情況參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）一等邊三角形ABC，其頂點(diǎn)處都通有相同電流的三根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直線面放置，電流方向如圖，則三角形ABC的中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

。（每根導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B）參考答案：07.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼。實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。⑴實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。⑵下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v。請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置。⑶在小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，_________

做負(fù)功。⑷實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了下圖中的圖線（其中Δv2=v2-v02），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

__________________________。要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

。

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果參考答案：8.如圖所示，兩條電阻忽略不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌、置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m.電阻r=0.1金屬桿MN在水平向右的拉力作用下沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，速度=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V，電阻R=0.9.由此可知，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.參考答案：0.5T，0.9N9.（3分）如圖所示，小球從傾角為30°的斜面上一點(diǎn)作平拋運(yùn)動(dòng)，小球的初動(dòng)能為6J，不計(jì)空氣阻力，它落到斜面上的P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_________J。參考答案：1410.利用油膜法可粗略測(cè)定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。已知油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ。n滴油酸的總體積為V，一滴油酸所形成的單分子油膜的面積為S。則每個(gè)油酸分子的直徑d＝____▲__；阿伏加德羅常數(shù)NA＝____▲__。參考答案：11.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖甲接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系；然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合電路，將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路．在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏(不通電時(shí)指針停在正中央)．在圖乙中：(填“向左”、“向右”、“不”)(1)S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過(guò)程中，電流表的指針將__________偏轉(zhuǎn)．(2)線圈A放在B中不動(dòng)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表指針__________偏轉(zhuǎn)．參考答案：12.（4分）往清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為_(kāi)___________現(xiàn)象，是由于分子的____________而產(chǎn)生的。參考答案：擴(kuò)散

無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)（每空2分）13.如圖所示，使單匝閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中就會(huì)產(chǎn)生交流電。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈abcd面積為S，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為?。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

；當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

。

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖的裝置外，還備有下列器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、天平、細(xì)沙．測(cè)量得滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m．（1）還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是

．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力近似等于沙和小桶的總重力，沙和小桶的總質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是

；實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線的拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是

．（3）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取作一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4，量得1、2兩點(diǎn)間的距離x2=12.0mm，2、3兩點(diǎn)間的距離x3=30.0mm，3、4兩點(diǎn)間的距離x4=48.0mm，由以上信息可以求出滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小是

m/s2．打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)滑塊的速度大小為

m/s．（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）參考答案：（1）刻度尺；（2）m＜＜M；平衡摩擦力；（3）1.8；0.21．【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量滑塊的位移，需要刻度尺；（2）為使繩子拉力為合力，應(yīng)先平衡摩擦力，繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應(yīng)滿足沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度．應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2可以求出物體的加速度．【解答】解：（1）根據(jù)題意本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．（2）根據(jù)牛頓第二定律可知當(dāng)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量時(shí)，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，即m＜＜M，由受力分析可知，為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（3）電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，故每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.1s．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小，因此小車在打點(diǎn)2時(shí)的速度：v2=；根據(jù)得：a=故答案為：（1）刻度尺；（2）m＜＜M；平衡摩擦力；（3）1.8；0.21．15.用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（甲）所示，已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm，雙縫與屏的距離L2=700mm，雙縫間距d=0.25mm。用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心（如圖（乙）所示），記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。（1）分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖（丙）所示，則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=______________mm、對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2=______________mm（2）根據(jù)以上條件，可算出這種光的λ=______________nm（保留三位有效數(shù)字）

(3)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密,難以測(cè)量,下列操作中可以使條紋變稀疏的是（

）A.改用波長(zhǎng)較短的光(如紫光)做入射光

B.減小雙縫到屏的距離C.減少雙縫間距

D.增大雙縫間距參考答案：（1）2.190，7.868（2）676

（3）C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）靜止的鐳核

發(fā)生α衰變，變?yōu)殡焙耍≧n）．已知鐳核質(zhì)量為226.0254u，氡核質(zhì)量為222.0163u，α粒子質(zhì)量為4.0026u．

（1）寫(xiě)出核反應(yīng)方程。

（2）求質(zhì)量虧損△m.

（3）求衰變時(shí)放出的能量E．（1u相當(dāng)于931.5Mev）參考答案：解析：（1）→+

（1）4分（2）設(shè)Ra的質(zhì)量m1，Rn的質(zhì)量m2，α粒子m3質(zhì)量虧損Δm=m1－（m2+m3）

代入得Δm=0.0065u

（2）

3分（3）由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E=Δmc2

（3）

3分代入數(shù)據(jù)得E=6.1Mev

17.（12分）如圖所示，ab、ef是平行地固定在水平絕緣桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d．在導(dǎo)軌左端a、e上連有一個(gè)阻值為R的電阻，一質(zhì)量為3m，長(zhǎng)為d的金屬棒恰能置于導(dǎo)軌上并和導(dǎo)軌良好接觸。起初金屬棒靜止于MN位置，整個(gè)裝置處于方向垂直桌面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電量為q的絕緣小球在桌面上從O點(diǎn)（O為導(dǎo)軌上的一點(diǎn)）以與ef成60°斜向右方射向ab，隨后小球直接垂直地打在金屬棒的中點(diǎn)上，并和棒粘合在一起（設(shè)小球與棒之間沒(méi)有電荷轉(zhuǎn)移，棒不會(huì)垂直于導(dǎo)軌ab運(yùn)動(dòng)）。小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)導(dǎo)軌間電場(chǎng)的影響，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)。求：

（1）小球射入磁場(chǎng)時(shí)的初速度υ0；（2）電阻R上產(chǎn)生的總熱量Q；（3）通過(guò)電阻R的總電量Δq；（4）棒移動(dòng)的距離。參考答案：解析：（1）小球入射磁場(chǎng)后將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，其軌跡如圖所示（略）由幾何知識(shí)可知：

(2分)

解得

①

(1分)小球在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)：

②

由①②得：

③

(1分)（2）小球和金屬棒的碰撞過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：mυ0=(m＋3m)υ

④(1分)金屬棒切割磁感線的過(guò)程中，棒和小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)而轉(zhuǎn)化成焦耳熱：

⑤(1分)由③④⑤可得：

⑥

(1分)（3）棒和小球的速度從υ1變?yōu)?的過(guò)程中由動(dòng)量定理有：

⑦（2分）

又

⑧

(1分)由③④⑦⑧可得

⑨

（4）△q=△Φ/R=Bdx/R

(1分)X=△qR/Bd=qR/3Bd

(1分)18.（計(jì)算）（2014秋?城東區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，一帶電量為q小球用絕緣繩懸掛，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右．小球的重力為G，偏