2021-2022學(xué)年山西省臨汾市南辛店聯(lián)合學(xué)校高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年山西省臨汾市南辛店聯(lián)合學(xué)校高二物理上學(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）環(huán)形對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置。帶電粒子在電壓為U的電場(chǎng)中加速后注入對(duì)撞機(jī)的高真空?qǐng)A環(huán)形狀的空腔內(nèi)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做半徑恒定的圓周運(yùn)動(dòng)，且?guī)щ娏Ｗ泳窒拊趫A環(huán)空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，粒子碰撞時(shí)發(fā)生核反應(yīng)。關(guān)于帶電粒子的比荷q/m，加速電壓U和磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及粒子運(yùn)動(dòng)的周期T的關(guān)系，下列說法中正確的是（

）①對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大②對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越?、蹖?duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T越小④對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T都不變A．①③

B．②③

C．①④

D．②④參考答案：B2.根據(jù)量子理論：光子既有能量也有動(dòng)量；光子的能量E和動(dòng)量p之間的關(guān)系是E=pc，其中c為光速．由于光子有動(dòng)量，照到物體表面的光子被物體吸收或被反射時(shí)都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生一定的沖量，也就對(duì)物體產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)．根據(jù)動(dòng)量定理可近似認(rèn)為：當(dāng)動(dòng)量為p的光子垂直照到物體表面，若被物體反射，則物體受到的沖量大小為2p；若被物體吸收，則物體受到的沖量大小為p．某激光器發(fā)出激光束的功率為P0，光束的橫截面積為S．當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí)，物體對(duì)該激光的反光率為η，則激光束對(duì)此物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；光子．【分析】根據(jù)題意求出釋放光子的能量，然后根據(jù)光子的動(dòng)量和能量之間關(guān)系，求出光子的動(dòng)量，由動(dòng)量定理求出壓力，然后求出光壓．【解答】解：時(shí)間t內(nèi)釋放光子的能量：E總=P0t=P0t，光子的總動(dòng)量：p==，根據(jù)題意，由動(dòng)量定理得：2ηp+（1﹣η）p=Ft，激光束對(duì)物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)：P=，解得壓強(qiáng)為：P=；故選：B．3.如圖所示,在處于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷+Q形成的電場(chǎng)中,試探電荷q由A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為W1;以O(shè)A為半徑畫弧交于OB于C，q由A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2;q由C點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W3.則三者的做功關(guān)系以及q由A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2的大?。?

)A.W1=W2=W3,

W2=0

B.W1>W2=W3,

W2>0C.W1=W3>W2,

W2=0

D.W1=W2<W3,

W2=0參考答案：C4.（單選）如圖所示，水下光源S向水面A點(diǎn)發(fā)射一束光線，折射光線分成a、b兩束，則（

）

A．若保持入射點(diǎn)A位置不變，將入射光線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則從水面上方觀察，a光先消失

B．用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的條紋間距

C．a(chǎn)、b兩束光相比較，在真空中的傳播速度a光比b光大

D．在水中，b光波長(zhǎng)比a光波長(zhǎng)大參考答案：B5.(單選)關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說法有（

）A．磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，都不是一種物質(zhì)B．磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向C．磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如右圖所示是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，經(jīng)改裝后，若將原電流表3mA刻度處的刻度值定為零位置，則2mA刻度處應(yīng)標(biāo)________Ω，1mA處應(yīng)標(biāo)________Ω.參考答案：7.在探究?jī)呻姾砷g相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動(dòng)的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的____________而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是__________(（選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”）。

參考答案：減小

增大

控制變量法8.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F－x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

．圖線不過原點(diǎn)的原因是由于

。參考答案：200

自身重力9.在真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的方向在它們的＿＿＿＿＿＿。參考答案：連線上10.（6分）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子;氫原子由量子數(shù)n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應(yīng).幾種金屬的逸出功參考答案：6

2.55eV

銫解：因?yàn)?，知?dú)湓涌赡馨l(fā)射6種頻率的光子．氫原子由量子數(shù)n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，即E=E4-E2=-0.85+3.40eV=2.55eV．E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應(yīng)．11.電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電阻為R，則干路電流I=______路端電壓U=_____。當(dāng)R增大時(shí)，U將______，當(dāng)R=∞時(shí)此時(shí)U=______。當(dāng)R減小時(shí)，U將______，當(dāng)R=0時(shí)，I=______。參考答案：

R增大

E

減小

E/r12.有一個(gè)稱為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)如圖1，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V的新干電池，幾根導(dǎo)線、開關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，另一位同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開關(guān)用導(dǎo)線將它們首、尾兩位同學(xué)兩個(gè)空著的手相連，如圖所示，在通或斷時(shí)就會(huì)使連成一串的同學(xué)都有觸電感覺，該實(shí)驗(yàn)原理是

；人有觸電感覺時(shí)開關(guān)是通，還是斷的瞬間

，因?yàn)?/p>

．參考答案：（1）鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象；斷開瞬間；只有在電路剛斷開時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)使人產(chǎn)生觸電的感覺．【考點(diǎn)】自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【分析】只有當(dāng)閉合電路斷開時(shí)，導(dǎo)致電路中的電流變化，鎮(zhèn)流器出現(xiàn)自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬間高壓，給同學(xué)們都有觸電感覺．【解答】解：當(dāng)開關(guān)閉合后，鎮(zhèn)流器與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以電流很?。?dāng)斷開時(shí)，鎮(zhèn)流器電流發(fā)生變小，從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓，通過同學(xué)們身體有觸電的感覺．故答案為：（1）鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象；斷開瞬間；只有在電路剛斷開時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)使人產(chǎn)生觸電的感覺．13.如圖11所示，水平地面上有一質(zhì)量m=200kg的箱子，一個(gè)小朋友用F=50N的水平推力推箱子，箱子仍然保持靜止．則箱子受到地面的靜摩擦力大小為________N，方向與推力F的方向________（選填“相同”或“相反”）.參考答案：50，相反三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)先用歐姆表的“×100”擋粗測(cè)一電阻Rx阻值，歐姆表示數(shù)如圖13所示，現(xiàn)欲用伏安法較準(zhǔn)確地測(cè)定其阻值，給出下列儀器供選用：直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì))電流表A1（0～0.1A，約3）電流表A2（0～2.5mA，約30）電壓表V1（0～3V，約3k）電壓表V2（0～15V，約45k）滑動(dòng)變阻器R（0～20，1A）導(dǎo)線、電鍵（1）粗測(cè)電阻Rx阻值為_________（2）上述器材中電流表應(yīng)選用_________電壓表應(yīng)選用__________（填代號(hào)）。（3）在線框中畫出電路圖。參考答案：(1)1600(2)A2

V1(3)如圖15.小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里用插針法測(cè)平行玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，已確定好入射方向AO，插了兩枚大頭針P1和P2，如圖所示（①②③是三條直線）。在以后的操作說法中你認(rèn)為正確的一項(xiàng)是:（

）A.在側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在①線上B.在側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在③線上C.若保持O點(diǎn)不動(dòng)，減少入射角，在側(cè)調(diào)整觀察視線，另外兩枚大頭針P3和P4可能插在①線上D.若保持O點(diǎn)不動(dòng)，增大入射角，在側(cè)調(diào)整觀察視線，看不清P1和P2的像，這可能是光在界面發(fā)生全反射。參考答案：C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）在電梯上有一個(gè)質(zhì)量為200kg的物體放在地板上，它對(duì)地板的壓力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，電梯從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求電梯在7s鐘內(nèi)上升的高度。（g=10m/s2）

參考答案：解析：物體在頭2s內(nèi)的受力如圖1

F1-G=ma1

a1=5m/s2

2分

v1=a1t1=10m/s

1分

1分物體在頭2—5s內(nèi)的受力如圖2

F2-G=ma2

a2=0

2分

v2=v1=10m/s

1分

s2=v2t2=30m

1分物體在頭5—7s內(nèi)的受力如圖3

F3-G=ma3

a3=-5m/s2

2分

v3=0

s3=v2t3/2=10m

1分

s=s1+s2+s3=50m

1分17.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m、導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為0.2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.求：(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大?。?2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大?。?3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向

(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)參考答案：18.（12分）半徑為