江西省萍鄉(xiāng)市大路中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

江西省萍鄉(xiāng)市大路中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(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.某同學(xué)在研究電容、電感對恒定電流與交變電流的影響時(shí)，采用了如圖所示的電路，其中L1、L2是兩個(gè)完全相同的燈泡，已知把開關(guān)置于3、4時(shí)，電路與交流電源接通，穩(wěn)定后的兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同，則該同學(xué)在如下操作過程中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是（）A．當(dāng)開關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1、L2兩個(gè)燈泡均發(fā)光且亮度相同B．當(dāng)開關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1、L2兩個(gè)燈泡均發(fā)光且L1比L2亮C．當(dāng)開關(guān)置于3、4時(shí)，穩(wěn)定后若只增加交變電流的頻率，則L1變暗，L2變亮D．在開關(guān)置于3、4的瞬間，L1立即發(fā)光，而L2亮度慢慢增大參考答案：C【考點(diǎn)】電容器和電感器對交變電流的導(dǎo)通和阻礙作用．【分析】電感的特性是：通直流、阻交流；阻高頻、通低頻．電容的特性是：隔直流、阻交流；通高頻、阻低頻．也可以用感抗公式xL=2πfL和容抗公式來分析，更方便．【解答】解：A、B、當(dāng)開關(guān)置于1、2時(shí)，接的是直流電，穩(wěn)定后，電感的感抗減小，L1變亮，電容的容抗無窮大，也就是不通電，L2不亮．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)開關(guān)置于3、4時(shí)，穩(wěn)定后若只增加交變電流的頻率，容抗減小，感抗增加，故L1變暗，L2變亮，故C正確；D、在開關(guān)置于3、4的瞬間，L2立即發(fā)光，由于電感產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢對電流的阻礙作用，L1中的電流會(huì)慢慢增大，因此L1亮度慢慢增大，故D錯(cuò)誤；故選：C．2.豎直放置的固定絕緣光滑軌道由半徑分別為R的圓弧MN和半徑為r的半圓弧NP拼接而成（兩段圓弧相切于N點(diǎn)），小球帶正電，質(zhì)量為m，電荷量為q．已知將小球由M點(diǎn)靜止釋放后，它剛好能通過P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．下列說法正確的是（）A.若加豎直向上的勻強(qiáng)電場，則小球能通過P點(diǎn)B.若加豎直向下的勻強(qiáng)電場，則小球不能通過P點(diǎn)C.若加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則小球不能通過P點(diǎn)D.若加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則小球不能通過P點(diǎn)參考答案：AC【分析】應(yīng)用動(dòng)能定理求出小球到達(dá)P點(diǎn)的速度，小球恰好通過P點(diǎn)時(shí)軌道對球的作用力恰好為零，應(yīng)用動(dòng)能定理與牛頓第二定律分析答題．【詳解】設(shè)M、P間的高度差為h，小球從M到P過程由動(dòng)能定理得：，，小球恰好通過P點(diǎn)，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：，r=2h；A、若加豎直向上的勻強(qiáng)電場E（Eq＜mg），小球從M到P過程由動(dòng)能定理得：，解得：，則：，小球恰好通過P點(diǎn)，故A正確；B、若加豎直向下的勻強(qiáng)電場，小球從M到P過程由動(dòng)能定理得：，解得:，則：，小球恰好通過P點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C、若加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，小球到達(dá)P點(diǎn)的速度v不變，洛倫茲力豎直向下，則:，小球不能通過P點(diǎn)，故C正確；D、若加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，小球到達(dá)P點(diǎn)的速度v不變，洛倫茲力豎直向上，則：，小球?qū)壍烙袎毫?，小球能通過P點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選AC.3.在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是（）A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流的變化D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化參考答案：D【考點(diǎn)】感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路的磁通量發(fā)生變化或閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流．【解答】解：A、將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到電流表沒有變化，故A錯(cuò)誤；B、在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到電流表沒有變化，故B錯(cuò)誤；C、將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時(shí)，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時(shí)觀察到的電流表沒有變化，故C錯(cuò)誤；D、繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，回路中的磁通量發(fā)生變化，能觀察電流表的變化，故D正確．故選：D．4.（單選）下列說法正確的是A．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)B．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)C．懸浮微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加；物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少參考答案：B5.美國的“大鳥”偵察衛(wèi)星可以發(fā)現(xiàn)地面上邊長僅為0.36m的方形物體，它距離地度僅有16km，理論和實(shí)踐都表明：衛(wèi)星離地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的衛(wèi)星

A．向心加速度一定越大

B．角速度一定越小C．周期一定越大

D．速度一定越小參考答案：A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，甲、乙所示的兩個(gè)電路中的電阻R、電流表、電壓表和電池都是相同的，電源的內(nèi)電阻相對于電阻R的大小可以忽略，閉合開關(guān)后，甲、乙兩電路中電壓表和電流表的示數(shù)分別為、、、，已知，，則一定有

，

。(填“大于”、“小于”或“等于”)

參考答案：小于，小于7.如圖所示，把長為的導(dǎo)體棒置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，導(dǎo)體棒與磁場方向垂直，棒中通有電流，則導(dǎo)體棒所受安培力的大小為▲，為增大導(dǎo)體棒所受的安培力，可采用的方法是▲（只填一種方法）。參考答案：

ILB

、

增大B或I或L

8.太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量則：（1）完成核反應(yīng)方程：H+H→

+n．（2）求核反應(yīng)中釋放的核能．（3）在兩氘核以相等的動(dòng)能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動(dòng)能．參考答案：（1）He；（2）核反應(yīng)中釋放的核能為3.26MeV；（3）中子的動(dòng)能為2.97MeV，氦核的動(dòng)能為0.99MeV．【考點(diǎn)】愛因斯坦質(zhì)能方程；動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與核電荷數(shù)守恒，寫出核反應(yīng)方程式．（2）求出核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損，然后由質(zhì)能方程求出釋放的核能．（3）兩氘核對心碰撞過程，遵守動(dòng)量守恒和能量守恒根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒列方程求解．【解答】解：（1）由核電荷數(shù)守恒可知，新核的核電荷數(shù)是2，因此新核是He，由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程式是：H+H→He+n；（2）反應(yīng)過程中質(zhì)量減少了：△m=2×2.0136u﹣1.0087u﹣3.0150u=0.0035u，反應(yīng)過程中釋放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV（3）設(shè)n核和He的動(dòng)量分別為P1和P2，由動(dòng)量守恒定律得：O=P1+P2，由此得P1和P2大小相等，由動(dòng)能和動(dòng)量關(guān)系E=及n和He的質(zhì)量關(guān)系得：中子的動(dòng)能En是He核動(dòng)能EHe的3倍，即En：EHe=3：1，由能量守恒定律得：EHe+En=△E+2EK，解得：中子的動(dòng)能En=2.97MeV，He的動(dòng)能：EHe=0.99MeV，故答案為：（1）He；（2）核反應(yīng)中釋放的核能為3.26MeV；（3）中子的動(dòng)能為2.97MeV，氦核的動(dòng)能為0.99MeV．9.某電場的電場線如圖所示，電場中有A、B兩點(diǎn)，如果用UA、UB表示A、B兩點(diǎn)的電勢，用EA、EB表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度，則UA＿＿＿UB，EA＿＿＿EB。（選填“＞”、“＝”或“＜”）參考答案：、＞、＜10.電流-電壓兩用電表的電路如圖(a)所示.已知圖中S是雙刀雙擲電鍵，其外形見圖(b)，a、b、c、d、e、f為接線柱.雙刀雙擲電鍵的觸刀擲向a、b時(shí)，e與a接通，f與b接通；擲向c、d時(shí)，e與c接通，f與d接通.靈敏電流計(jì)G的量程是0.001A，內(nèi)阻是100Ω；電阻R1的阻值為9900Ω，R2的阻值是1.01Ω.那么(1)觸刀擲向a、b時(shí)，此兩用表是

表，量程為

。(2)觸刀擲向c，d時(shí)，此兩用表是

表，量程是

。參考答案：(1)觸刀擲向a、b是電壓表，量程是10V(2)觸刀擲向c、d是電流表，量程是0.1A11.將0.5kg小球以10m/s的速度豎直向上拋出，在3s內(nèi)小球的動(dòng)量變化的大小等于

____

_kg·m/s，方向

；若將它以10m/s的速度水平拋出，在3s內(nèi)小球的動(dòng)量變化的大小等于____

kg·m/s，方向___

。(小球均未落地)（g=10m/s2）參考答案：15_，豎直向下

，15_

，_豎直向下12.一臺(tái)直流電機(jī)的電阻為R，額定電壓為U，額定電流為I，當(dāng)其正常的工作時(shí)間為t時(shí)，所產(chǎn)生的電熱為，所產(chǎn)生的機(jī)械能為．參考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考點(diǎn)：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：電動(dòng)機(jī)是非純電阻，在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來計(jì)算，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的．解答：解：電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率P=UI，P′=I2R計(jì)算的是電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱的部分，是發(fā)熱的功率，所以產(chǎn)生的電熱為I2Rt，t秒內(nèi)所產(chǎn)生的機(jī)械能為電動(dòng)機(jī)的總功減去發(fā)熱的部分，所以機(jī)械功UIt﹣I2Rt，故答案為：I2Rt，UIt﹣I2Rt點(diǎn)評：對于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．13.（普通班）在電場強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線是沿著電場方向時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是_______V。若A、B兩點(diǎn)連線與電場方向成60°時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線與電場方向垂直時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是________V。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.（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，請簡述理由.(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）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.參考答案：17.(15分)如圖所示，在豎直方向的勻強(qiáng)電場中，用勁度系數(shù)為k＝1.0×102N/m的絕緣輕質(zhì)彈簧掛一個(gè)帶負(fù)電荷的小球，且電量為q＝2.5×10－4C，當(dāng)小球平衡時(shí)彈簧恰好無形變。若保持電場強(qiáng)度的大小不變，使電場的方向反向，當(dāng)小球再次平衡時(shí)彈簧伸長了2.0㎝，彈簧處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2

，求：小球的質(zhì)量和電場強(qiáng)度的大小。

參考答案：解析：小球平衡時(shí)彈簧無形變，受重力