湖南省湘潭市易家灣鎮(zhèn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析

湖南省湘潭市易家灣鎮(zhèn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析一、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.如圖所示為一種自動(dòng)跳閘刀開關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線。閘刀處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，CO間距離為10cm。當(dāng)CO段受磁場(chǎng)力為0.4N時(shí)，閘刀開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開。則閘刀開關(guān)自動(dòng)跳開時(shí)，CO中電流的大小和方向?yàn)锳．電流大小為4A B．電流大小為2AC．電流方向C→O D．電流方向O→C參考答案：AD解析：由結(jié)合左手定則可知閘刀開關(guān)跳開時(shí)電流大小為4A，電流方向?yàn)橛蒓到C，正確選項(xiàng)為AD。2.（單選）下列說法中直時(shí)刻的是（

）A火車8點(diǎn)42分到站B前3秒內(nèi)C第3秒內(nèi)D最后3秒?yún)⒖即鸢福篈3.（單選）如圖所示，水平桌面上放條形磁鐵，磁鐵正中上方吊著導(dǎo)線與磁鐵垂直，當(dāng)導(dǎo)線中通入向紙內(nèi)的電流時(shí)，產(chǎn)生的情況是（

）A、懸線上的拉力沒有變化B、懸線上的拉力變大C、懸線上的拉力變小D、條形磁鐵對(duì)桌面壓力變大參考答案：B4.三個(gè)速度大小不同的同種帶電粒子，沿同一方向從圖中長(zhǎng)方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上邊緣射入，當(dāng)它們從下邊緣飛出時(shí)對(duì)入射方向的偏角分別為90°、60°、30°，則它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為（）A．3：2：1 B．1：2：3 C．1：1：1 D．1：：參考答案：A【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．【解答】解：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期的公式為T=，由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的速度的大小無關(guān)，所以粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，三種速度的粒子的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°、30°，所以偏轉(zhuǎn)角為90°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T，偏轉(zhuǎn)角為60°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T，偏轉(zhuǎn)角為30°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T．所以有T：T：T=3：2：1，選項(xiàng)A正確．故選：A．5.對(duì)單擺的振動(dòng)，以下說法中正確的是（

）A.單擺擺動(dòng)時(shí)，擺球受到的向心力大小處處相等B.單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是擺球所受合力C.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受回復(fù)力為零D.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受合外力為參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用a、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的屏上得到圖示的干涉圖樣，其中甲圖是a光照射時(shí)形成的，乙圖是b光照射時(shí)形成的。則a光光子的能量

b光光子的能量，在水中a光傳播的速度

b光傳播的速度（填大于或小于）。參考答案：小于；大于7.古代遠(yuǎn)洋航海的三大必要條件是：用

導(dǎo)航、用尾舵掌握方向、有效地利用

。參考答案：

指南針

，

風(fēng)力8.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置。①為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑____________B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______________mB（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是_____________；A．水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點(diǎn)位置分別到O點(diǎn)的距離C．A球和B球在空中飛行的時(shí)間D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)A、B兩球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是__________________________。參考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【詳解】①為了使兩球碰撞為一維碰撞，在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律，兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，則A球的直徑等于B球的直徑。為了使碰撞后不反彈，故mA＞mB．②根據(jù)動(dòng)量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因?yàn)?，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要測(cè)量水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x3．故AB正確．因?yàn)闀r(shí)間相同，可以用水平位移代替速度，不用測(cè)時(shí)間，也不用測(cè)量測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高，故選：AB．③A球與B球碰后，A球的速度減小，可知A球沒有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是F點(diǎn)，A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)．用水平位移代替速度，動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，注意等效替代在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用；注意器材選擇的原則：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球9.如圖所示在豎直平面xOy內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球以初速度v0，從O點(diǎn)沿Ox軸水平射入，恰好通過平面中的A點(diǎn)，OA連線與Ox軸夾角為60°，已知小球的質(zhì)量為m，則帶電小球通過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為_________參考答案：10.一電容器原來帶有2.0×10-8C的電量,它的電容為20pF.如果給它再增加1.0×10-8C的電量,則兩板間電壓將增加_______V,若將它們帶電量減為零,則它的電容將為_______。參考答案：5.0×108；20pF根據(jù)公式可得,電容器的電容與其兩端的電壓,電荷量大小無關(guān),決定于其自身的性質(zhì),所以它的電容仍舊為20pF思路分析：根據(jù)公式分析,電容器的電容的大小是由它自身的性質(zhì)決定的,跟它兩端的電壓以及電荷量的多少無關(guān),試題點(diǎn)評(píng)：本題考查了電容器的計(jì)算,注意電容器的電容的大小是由它自身的性質(zhì)決定的,跟它兩端的電壓以及電荷量的多少無關(guān),11.（5分）如圖所示，用手指堵住注射器前端的小孔，便針管中封閉一定質(zhì)量的空氣(忽略手對(duì)針管中空氣溫度的影響)。當(dāng)環(huán)境溫度不變時(shí)，緩慢用力壓活塞使氣體的體積減小，則管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

(填“變大”或“變小”)。按照氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的理論從微觀上解釋，這是因?yàn)椋?/p>

參考答案：變大(2分)。分子的平均動(dòng)能不變，分子的密集程度增大，一定時(shí)間撞到單位面積器壁的分子數(shù)增多(3分)。12.核聚變電站被稱為“人造太陽(yáng)”，它來自下面的反應(yīng)：4個(gè)質(zhì)子（氫核）聚變成1個(gè)α粒子，同時(shí)釋放2個(gè)正電子和2個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子，質(zhì)子、氫核、正電子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，此聚變的核反應(yīng)方程是→（中微子可略去不寫），核反應(yīng)過程中釋放的能量△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．參考答案：解：（1）核反應(yīng)方程式為：→；（2）核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損△m=（4m1﹣m2﹣2m3），根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：△E=△mc2可知，核反應(yīng)釋放的能量，△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．故答案為：→；（4m1﹣m2﹣2m3）c213.（2分）干濕泡溫度計(jì)中，干泡溫度計(jì)和濕泡溫度計(jì)所示溫度相差越大，空氣越--_____。（填“潮濕”、“干燥”）參考答案：干燥三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

(12分)物質(zhì)是由大量分子組成的，分子有三種不同的聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。物質(zhì)處于不同狀態(tài)時(shí)各有不同的特點(diǎn)和物理性質(zhì)。試回答下列問題：(1)如圖所示，ABCD是一厚度均勻的由同一種微粒構(gòu)成的圓板。AB和CD是互相垂直的兩條直徑，把圓板從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，已知兩種情況下都接觸良好，由此可判斷圓板是晶體。(2)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，把玻璃管的斷裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變圓，這是什么緣故?(3)如下圖是氧分子在不同溫度(O℃和100℃)下的速度分布規(guī)律圖，由圖可得出哪些結(jié)論?(至少答出兩條)

參考答案：(1)(4分)單；(2)(4分)熔化玻璃的表面層存表面張力作用下收縮到最小表面積，從而使斷裂處尖端變圓；(3)①(2分)一定溫度下，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律；②(2分)溫度越高，氧氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度越大(或溫度越高氧氣分子運(yùn)動(dòng)越劇烈)。15.（8分）在3秒鐘時(shí)間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖11所示，折射率為n＝的液面上有一點(diǎn)光源S，發(fā)出一條光線，垂直地射到水平放置于液體中且距液面高度為h的平面鏡M的O點(diǎn)上，當(dāng)平面鏡繞垂直于紙面的軸O以角速度ω逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液面上的觀察者跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過，且光斑到P點(diǎn)后立即消失，求：

(1)光斑在這一過程的平均速度．(2)光斑在P點(diǎn)即將消失時(shí)的瞬時(shí)速度參考答案：光線垂直于液面入射，平面鏡水平放置時(shí)反射光線沿原路返回，平面鏡繞O逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)平面鏡的反射，光開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，液面上的觀察者能得到由液面折射出去的光線，則看到液面上的光斑，從P處向左再也看不到光斑，說明從平面鏡反射P點(diǎn)的光線在液面產(chǎn)生全反射，根據(jù)在P處產(chǎn)生全反射條件得：＝＝sinθ＝，θ＝45°(1)因?yàn)棣龋?5°，PA＝OA＝h，t＝＝＝＝(2)光斑轉(zhuǎn)到P位置的速度是由光線的伸長(zhǎng)速度和光線繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度合成的，光斑在P位置的線速度為2ωh，所以光斑沿液面向左的速度．v＝v線/cos45°＝2ωh/cos45°＝4ωh.17.彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B、C之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，B、C兩點(diǎn)相距20cm。某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)，經(jīng)過0.5s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)，求：(1)振動(dòng)的周期和頻率；(2)振子在5s內(nèi)通過的路程；(3)振子在B點(diǎn)的加速度大小跟它距O點(diǎn)4cm處D點(diǎn)的加速度大小之比。參考答案：18.如圖所示，真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中，若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中小球的速度方向與豎直方向夾角恒為37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8），現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)P以初速度v0豎直向上拋出，重力加速度為g，求：（1）小球受到的電場(chǎng)力的大小及方向；（2）小球從拋出至最高點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的功；（3）小球從P點(diǎn)拋出后，再次落回到與P點(diǎn)在同一水平面的某點(diǎn)Q時(shí)，小球的動(dòng)能．參考答案：解：（1）根據(jù)題設(shè)條件可知，合外力和豎直方向夾角為37°，所以電場(chǎng)力大小為：

Fe=mgtan37°=mg，電場(chǎng)力的方向水平向右．故電場(chǎng)力為mg，方向水平向右．（2）小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，有：vy=v0﹣gt沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a：ax=小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t=，此過程小球沿電場(chǎng)方向位移：sx=axt2=電場(chǎng)力做功W=Fxsx=mv02故小球上升到最高點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能減少mv02；（3）小球從到Q的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：，水平位移：=小球從到Q的過程中，由動(dòng)能定理得：由以上各式得出：答：（1）小球受到的電場(chǎng)力的大小是，方向水平向右；（2）小球從拋出至最高點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的功是；（3）小球從P點(diǎn)拋出后，再次落回到與