山西省呂梁市克虎靳家洼中學2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析

山西省呂梁市克虎靳家洼中學2021-2022學年高二物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.11．如圖所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬均為a的兩個勻強磁場.這兩個磁場的磁感應強度大小均為B方向相反.線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直。取逆時針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應電流I與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個圖中正確的是（

）

[]

參考答案：B2.如圖所示為一種早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構成，兩磁極相對于線圈平面對稱在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧運動(O是線圈中心)，則磁鐵從O到Y(jié)運動過程，經(jīng)過電流表的電流方向為（

)A．由E經(jīng)電流表流向FB．由F經(jīng)電流表流向EC．先由E經(jīng)電流表流向F，再由F經(jīng)電流表流向ED．先由F經(jīng)電流表流向E，再由E經(jīng)電流表流向F參考答案：A3.關于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正確的是(

)A．只要系統(tǒng)內(nèi)存在著摩擦力，系統(tǒng)的動量的就不守恒B．只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)的動量就不守恒C．只有系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量就守恒D．如果系統(tǒng)內(nèi)力不為零，系統(tǒng)的動量就不守恒參考答案：C4.兩個質(zhì)點的距離為r時，它們間的萬有引力為2F，現(xiàn)要使它們間的萬有引力變?yōu)椋鼈冮g的距離將變?yōu)椋ǎ〢．4r B．2r C． D．參考答案：B【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】根據(jù)萬有引力定律公式F=，結(jié)合兩質(zhì)點距離的變化判斷萬有引力大小的變化．【解答】解：根據(jù)萬有引力定律，距離為r時，它們間的萬有引力為2F，則2F=它們間的萬有引力變?yōu)闀r，由上面二式可知R=2r，故B正確，ACD錯誤．故選：B．5.（單選）在地球赤道上空，沿東西方向水平放置一根通以由西向東的直線電流，則此導線受到的安培力方向

A．豎直向上

B．豎直向下

C．由南向北

D．由西向東參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在用單擺測定重力加速度的實驗中，測量不同擺長情況下單擺的振動周期，并以L為橫坐標，為縱坐標，做出了圖線，如圖６所示，由此圖線可知重力加速度為

。參考答案：7.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應電動勢E感＝

，線圈中的電流強度I感＝

。參考答案：2V，0.1A

[法拉第電磁感應定律]8.如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點，質(zhì)量為m，帶電量為的有孔小球從桿上A點無初速下滑，已知q<<Q，AB=h，BC=2h，小球滑到B點時速度大小為，則小球從A運動到B的過程中，電場力做的功為______________；小球在C點的速度為____________.參考答案：

9.如圖所示裝置，真空中有三個電極：發(fā)射電子的陰極：其電勢φk＝－182V；柵網(wǎng)能讓電子由其間穿過，電勢φg＝0；反射電板電勢為φr＝－250V.與柵網(wǎng)的距離d＝4mm.設各電極間的電場是均勻的，從陰極發(fā)射的電子初速度為零，電子所受重力可以忽略，已知電子質(zhì)量是0.91×10－30kg，電荷量e＝1.6×10－19C，設某時刻有一電子穿過柵網(wǎng)飛向反射極，則它經(jīng)過

時間后再到柵網(wǎng)。（保留2位有效數(shù)字）參考答案：10.把一個的平行板電容器接在9V的電池上，電容器所帶的電荷量為

C；若只將兩極板間的距離增大為2倍，則電容器的電容變?yōu)?/p>

，若將一個電荷量為的點電荷由正極移至負極板過程中電場力所做的功為

J參考答案：

，

1.5

，

11.某同學由于沒有量角器,在完成了光路以后,他以O點為圓心、10.00cm長為半徑畫圓,分別交線段OA于A點,交OO′連線延長線于C點,過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于點B,過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點,如圖所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______。參考答案：1.512.太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應釋放大量的核能，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)量相當于931.5MeV的能量。以上核反應過程的核反應方程

，一次這樣的過程釋放的核能為

MeV參考答案：（1）

（2）3.26MeV13.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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)這些實驗數(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球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A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是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結(jié)果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點．（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置．因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，S為離子源，從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子（初速度可認為為零），經(jīng)電壓為U0的電場加速后，沿AC方向進入勻強磁場中。磁場被限制在以O為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里。正離子從磁場射出后，打在屏上的P點，偏轉(zhuǎn)距離CP與屏到O點的距離OC之比CP：OC=。求：（1）正離子的質(zhì)量；（2）正離子通過磁場所需的時間。參考答案：（1）帶電粒子從靜止開始先在加速電場中做勻加速直線運動，由動能定理得：qUo=mv2/2-0在磁場中勻速圓周運動的運動軌跡如圖所示，粒子才能出磁場后勻速直線運動打在屏上的P點，在磁場中解三角形得半徑R=r

qvB=mv2/R聯(lián)立以上三式得m=3qB2r2/2U0（2）由圖可知，∵CP：OC=

∴∠POC=60°∴∠AOP=120°∴∠α=60°所以帶電粒子在磁場中運動的時間為其周期的1/6∵Ｔ＝２πm/qB∴t=T/6=πm/3qB=πBr2/2U。17.如圖所示，兩帶電平行板A、B間的電場為勻強電場，場強E=4.0×102V/m，兩板相距d=0.16m，板長L=0.30m。一帶電量q=1.0×10-16C、質(zhì)量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn)，不計帶電粒子所受重力，求：（1）要使粒子能飛出電場，粒子飛入電場時的速度v0至少為多大；（2）粒子剛好飛出電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切值．參考答案：（1）由類平拋運動的規(guī)律可知：粒子在水平方向做勻速直線運動：

粒子在豎直方向做勻加速運動：

且由牛頓第二運動定律知：聯(lián)立以上各式可得：

（2）經(jīng)分析可知：，

得：18.如圖所示為兩個電阻的I﹣U圖線，由圖可知（1）甲乙兩電阻阻值之比R1：R2為多少？（2）給甲乙兩端加相同的電壓，則通過的電流之比I1：I2為多少？（3）若甲乙兩個導體中的電流相等（不為零）時，則電壓之比為多少？參考答案：解：（1）電流為2A時，甲、乙的電壓分別為5V、10V；故甲的電阻為：R1=，乙的電阻為：R2=；甲乙兩電阻阻值之比為：R1：R2=1：2；（2）兩端加相同的電壓，根據(jù)I=，電流與電壓成反比，故有：I1：I2=2：1；（3）若兩個導體中的電流相等（不為零），根據(jù)U=IR，電壓與電阻成正比，