2021-2022學(xué)年福建省泉州市洪梅中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年福建省泉州市洪梅中學(xué)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.下列哪一位物理學(xué)家首先提出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)（）A．牛頓 B．安培 C．洛倫茲 D．奧斯特參考答案：C【考點(diǎn)】物理學(xué)史．【分析】解答本題的關(guān)鍵是了解所給各位科學(xué)家在物理學(xué)中的主要貢獻(xiàn)．【解答】解：通過(guò)學(xué)習(xí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用我們知道，首先提出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)的物理學(xué)家是洛倫茲，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．2.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是：A．由知，若q減半，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為原來(lái)的2倍B．由知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上各處場(chǎng)強(qiáng)均相同C．由知，E與Q成正比，與r2成反比D．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向參考答案：C3.老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是（

）A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：B4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示．則可判斷出（）A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能參考答案：B【考點(diǎn)】光電效應(yīng)．【分析】光電管加正向電壓情況：P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電流恰達(dá)最大值；P再右移時(shí)，光電流不能再增大．光電管加反向電壓情況：P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電，光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率；P再右移時(shí)，光電流始終為零．，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓U截越大．從圖象中看出，丙光對(duì)應(yīng)的截止電壓U截最大，所以丙光的頻率最高，丙光的波長(zhǎng)最短，丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能也最大．【解答】解：A、根據(jù)，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓U截越大．甲光、乙光的截止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等；故A錯(cuò)誤．B、丙光的截止電壓大于乙光的截止電壓，所以丙光的頻率大于乙光的頻率，則乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)；故B正確．C、丙的頻率最大，甲乙頻率相同，且均小于丙的頻率，故C錯(cuò)誤．D、丙光的截止電壓大于甲光的截止電壓，所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于于丙光的光電子最大初動(dòng)能．故D錯(cuò)誤．故選B．5.引力波現(xiàn)在終于被人們用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，愛(ài)因斯坦的預(yù)言成為科學(xué)真理．早在70年代有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的雙星，可能由于輻射引力波而使質(zhì)量緩慢變小，觀測(cè)到周期在緩慢減小，則該雙星間的距離將（）A.變大B.變小C.不變D.可能變大也可能變小參考答案：B:雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力,有:計(jì)算得出,計(jì)算得出因?yàn)殡p星的總質(zhì)量減小,周期減小,可以知道雙星間距離在減小.

所以B選項(xiàng)是正確的.綜上所述本題的答案是：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，設(shè)車廂長(zhǎng)度為l，質(zhì)量為M，靜止于光滑的水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與車廂壁來(lái)回碰撞n次后，靜止于車廂中，這時(shí)車廂的速度為_______，方向________.

參考答案：

水平向右7.如圖表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對(duì)應(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要________(填“高”或“低”)．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的________倍．參考答案：低1/2本題考查氣體定律．在兩等溫線上取體積相等的兩個(gè)狀態(tài)，可見等溫線Ⅰ的壓強(qiáng)小于等溫線Ⅱ的壓強(qiáng)，由＝C可得，等溫線Ⅰ的溫度低于等溫線Ⅱ的溫度；在等溫條件下，可得如果氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的1/2倍．8.小明家有一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20Ω，額定電壓為220V，額定功率為66W，將它接上220V的電源后，發(fā)現(xiàn)因扇葉被東西卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電風(fēng)扇消耗的電功率為

W。小明將卡住的東西拿走后電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電風(fēng)扇消耗的電功率為

W。參考答案：2420，669.電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，設(shè)氫原子中的電子以速率在半徑為的軌道上運(yùn)動(dòng)，用表示電子的電荷量，則其等效電流的大小為

參考答案：10.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電荷量不變，將它們之間的距離增大為原來(lái)的2倍，則它們之間作用力的大小等于

F.參考答案：11.如圖所示，有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球以初速度v0從a點(diǎn)豎直向上射入電場(chǎng)中．小球通過(guò)電場(chǎng)中b點(diǎn)時(shí)速度大小為2v0．方向與電場(chǎng)方向一致，則該電場(chǎng)的強(qiáng)度為E=

，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

。參考答案：2mg/q

2mv02/q

12.12μF=___________F；47pF=____________F。參考答案：1.2×10-5F；4.7×10-1113.（6分)兩列相干波在同一水平面上傳播，某時(shí)刻它們的波峰、波谷位置如圖所示。圖中M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，是凸起最高的位置之一?；卮鹣铝袉?wèn)題：①由圖中時(shí)刻經(jīng)T/4，質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移是___________②在圖中標(biāo)出的M、N、O、P、Q幾點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是__________________；振動(dòng)減弱的點(diǎn)是________________。參考答案：①0

(1分)

②M、O、P、Q，N

(5分)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差d=0.6μm。若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和頻率為f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點(diǎn)出現(xiàn)條紋的情況是A．用頻率為f1的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋B．用頻率為f1的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋C．用頻率為f2的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋D．用頻率為f2的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋參考答案：BC15.如圖所示，在測(cè)定玻璃的折射率的過(guò)程中，眼睛在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚看兩個(gè)大頭針，使B把A檔住。如果在眼睛這一側(cè)再插第三個(gè)大頭針C，應(yīng)使它把_________檔住，插第四個(gè)大頭針D，使它把_________________檔住，那么后兩個(gè)大頭針就確定了從玻璃磚射出的光線。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該注意的是_________。ACA．A、B及C、D之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些可以提高準(zhǔn)確度B．A、B及C、D之間的距離應(yīng)取得小些可以提高準(zhǔn)確度C．入射角適當(dāng)大些可以提高準(zhǔn)確度D．入射角太大，折射光線將會(huì)在玻璃的內(nèi)表面發(fā)生全反射，使實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行E．A、B間的距離、入射角的大小均與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度無(wú)關(guān)參考答案：AC四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔OO′正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示.有一群正離子在t＝0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng).已知正離子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力.求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大?。?2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的最大值.參考答案：設(shè)垂直于紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?1)正離子射入磁場(chǎng)，洛倫茲力提供向心力B0qv0＝

（1分）

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T0＝

（2分）

聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝.

（2分）(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，v0的方向應(yīng)如圖所示，兩板之間正離子只運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期即T0時(shí)，有R＝，當(dāng)兩板之間正離子運(yùn)動(dòng)n個(gè)周期，即nT0時(shí)，有R＝(n＝1,2,3…)

（2分）聯(lián)立求解，得正離子的速度的可能值為v0＝＝(n＝1,2,3…)．最大值為

（2分）答案：(1)(2)17.（8分）如圖所示，光滑豎直絕緣桿與一圓周交于B、C兩點(diǎn)，圓心處固定一電量為+Q的點(diǎn)電荷，一質(zhì)量為m，電量為+q的帶電環(huán)從桿上A點(diǎn)由靜止釋放。已知AB=BC=h，q<<Q，環(huán)沿絕緣桿滑到B點(diǎn)時(shí)的速度，求：（1）A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（2）環(huán)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度。參考答案：（1）在+Q的電場(chǎng)中B、C位于同一等勢(shì)面上UAC=UAB=由動(dòng)能定理得：WAB+mgh=m解得：UAC=-（2）由B到C根據(jù)動(dòng)能定理得：mgh=m-m解得：18.如圖所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右，電場(chǎng)寬度為L(zhǎng)；中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場(chǎng)的左邊緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后，又回到O點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程．求：（1）中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d；（2）帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到O點(diǎn)所用時(shí)間t．參考答案：解：（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：qEL=mv2﹣0，帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，由牛頓第二定律得：qvB=m，由以上兩式解得：R=，可見在兩磁場(chǎng)區(qū)粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同，如圖所示：三段圓弧的圓心組成的三角形△O1O2O3是等邊三角形，其邊長(zhǎng)為2R．所以中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為：d=Rsin60°=；（2）在電場(chǎng)中：t1===2，在中間磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t2=T=×=，在右側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t3=T=×=，則粒子第一次回到O點(diǎn)的所用時(shí)