廣東省梅州市興寧刁坊中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理期末試卷含解析

廣東省梅州市興寧刁坊中學(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.下列關(guān)于磁感線的說(shuō)法正確的是

（

）A．磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向B．磁場(chǎng)中任意兩條磁感線均不可相交C．鐵屑在磁場(chǎng)中的分布所形成的曲線就是磁感線D．磁感線總是從磁體的N極出發(fā)指向磁體的S極參考答案：AB2.如圖所示，空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m的小球沿虛線作直線運(yùn)動(dòng)，軌跡上A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為H，重力加速度為g，則在小球從B到A的過(guò)程中（

）A．電場(chǎng)力對(duì)小球做功－mgH

B．小球的動(dòng)能保持不變

C．小球的機(jī)械能增加mgH

D．小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能的和增加mgH參考答案：BC3.物體受10N的水平拉力作用，恰能沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撤去這個(gè)拉力后，物體將A．勻速運(yùn)動(dòng)

B．立即停止運(yùn)動(dòng)C．產(chǎn)生加速度，做勻減速運(yùn)動(dòng)

D．產(chǎn)生加速度，做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：Ｃ4.如圖1所示，原來(lái)不帶電的金屬導(dǎo)體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔；若使帶負(fù)電的金屬球A靠近導(dǎo)體的M端，可能看到的現(xiàn)象是A．只有M端驗(yàn)電箔張開(kāi)，且M端帶正電B．只有N端驗(yàn)電箔張開(kāi)，且N端帶正電C．兩端的驗(yàn)電箔都張開(kāi)，且左端帶負(fù)電，右端帶正電D．兩端的驗(yàn)電箔都張開(kāi)，且兩端都帶正電或負(fù)電參考答案：C5.關(guān)于麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是

A．在電場(chǎng)周圍空間一定存在著磁場(chǎng)

B．任何變化的電場(chǎng)周圍一定存在著變化的磁場(chǎng)C．均勻變化的磁場(chǎng)周圍一定存在著變化的電場(chǎng)D．振蕩電場(chǎng)在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（5分）使用中值電阻為（×1檔）的多用電表測(cè)量?jī)蓚€(gè)定值電阻和，（已知和的阻值分別約為和,在下列各項(xiàng)操作中選出盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量各阻值、并符合多用電表使用規(guī)則的操作：A.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“×1k”檔B.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“×100”檔C.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“×10”檔D.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“×1”檔E.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“OFF”檔F.將兩表筆分別接觸R1兩端，讀出R1的阻值后，隨即斷開(kāi)G.將兩表筆分別接觸R1兩端，讀出R1的阻值后，隨即斷開(kāi)H.將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到O歐姆位置。所選操作的合理順序?yàn)椋?/p>

。參考答案：DHFAHGE（或

AHGDHFE）7.（4分）如圖所示，匝數(shù)為N匝的矩形金屬線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B特的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以弧度/秒的角速度繞著跟磁場(chǎng)方向垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線框的邊長(zhǎng)米，米，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式

。

參考答案：NBL1L2ωcosωt8.放在通電螺線管右端的小磁針，靜止時(shí)N極指向右方，則

接電源的正極（填“a”或“b”）。參考答案：a

9.一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，躍遷時(shí)最多能發(fā)出________個(gè)光子，而一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多能發(fā)出________種頻率不同的光子。參考答案：3

610.如圖所示，從A點(diǎn)以水平速度v0拋出小球，不計(jì)空氣阻力。小球垂直打在傾角為α的斜面上，則此時(shí)速度大小v=________；小球在空中飛行的時(shí)間t=__________。參考答案：；11.一靈敏電流計(jì)，允許通過(guò)的最大電流（滿刻度電流）為Ig=50μA，表頭電阻Rg=1kΩ，若改裝成量程為Im=10mA的電流表，應(yīng)并聯(lián)（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的電阻阻值為5Ω．若將此電流計(jì)改裝成量程為Um=15V的電壓表，應(yīng)再串聯(lián)（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為2.99×105Ω的電阻．參考答案：考點(diǎn)：把電流表改裝成電壓表．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：把電流表改裝成大量程電流表需要并聯(lián)分流電阻，把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電阻阻值．解答：解：把電流表改裝成10mA的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值：R==≈5Ω；把電流表改裝成15V的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值：R′=﹣Rg=﹣1000=2.99×105Ω；故答案為：并聯(lián)；5；串聯(lián)；2.99×105．點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表與電流表的改裝，知道電表改裝原理、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．12.如圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的i-t圖象。根據(jù)圖象可知該交變電流的電流最大值是__________A，頻率是__________Hz。參考答案：、5；13.一段導(dǎo)體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過(guò)的電量是45C．則導(dǎo)體兩端的電壓為

V。參考答案：2.5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(甲)所示．當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致，橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出。(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施?

。(2)在正確操作的情況下，紙帶上打出的點(diǎn)如圖（乙）所示．為了測(cè)量小車最終獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的

部分進(jìn)行測(cè)量（用圖中字母表示），小車的末速度為_(kāi)__________m/s(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，保留三位有效數(shù)字)參考答案：15.如圖，用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。①試驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過(guò)僅測(cè)量

（填選項(xiàng)前的序號(hào)），間接地解決這個(gè)問(wèn)題小球開(kāi)始釋放高度

小球拋出點(diǎn)距地面的高度小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程②圖中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程，然后，把被碰小球靜止于軌道的水平部分，再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放，與小球相撞，并多次重復(fù)。椐圖可得兩小球質(zhì)量的關(guān)系為

接下來(lái)要完成的必要步驟是

(填選項(xiàng)的符號(hào))A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量、B.測(cè)量小球開(kāi)始釋放高度hC.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度hD．分別找到相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE．測(cè)量平拋射程ＯＭ，ＯＮ③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為

（用②中測(cè)量的量表示）若碰撞是彈性碰撞。那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式k`$#s5u為

（用②中測(cè)量的量表示）。參考答案：C

；>;

ADE

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖(甲)所示，兩平行金屬板間接有如圖(乙)所示的隨時(shí)間t變化的電壓u，兩板間電場(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)，極板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10－3T，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作是恒定不變的。（1）試求能夠射出電場(chǎng)的帶電粒子的最大速度。（2）證明任意時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場(chǎng)時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為定值。寫(xiě)出表達(dá)式并求出這個(gè)定值。（3）從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場(chǎng)。求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間。參考答案：（1）設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)，則有代入數(shù)據(jù)，解得：U1=100V在電壓低于100V時(shí)，帶電粒子才能從兩板間射出，電壓高于100V時(shí)，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出。粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為v1，則有：；解得：m/s=1.414×105m/s

5分（2）設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與OO'的夾角為θ，則速度大小，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，粒子從磁場(chǎng)中飛出的位置與進(jìn)入磁場(chǎng)的位置之間的距離代入數(shù)據(jù)，解得s=0.4m，s與θ無(wú)關(guān)，即射出電場(chǎng)的任何一個(gè)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間距離恒為定值。

5分（3）粒子飛出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中按逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與OO'的最大夾角為α，，α=45°。

2分當(dāng)粒子從下板邊緣飛出電場(chǎng)再進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，=3π×10-6s=9.42×10-6s；

2分

當(dāng)粒子從上板邊緣飛出電場(chǎng)再進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，=π×10-6s=3.14×10-6s

2分17.（計(jì)算）（2014秋?新鄭市期中）如圖所示的電路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電源所釋放的總功率為2W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源所釋放的總功率為4W求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；（2）閉合S時(shí)，電源的輸出功率；（3）S斷開(kāi)和閉合時(shí)，電容器所帶的電荷量各是多少？參考答案：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻為0.5Ω．（2）閉合S時(shí)，電源的輸出功率等于3.5W．（3）S斷開(kāi)和閉合時(shí)，電容器所帶的電荷量各是6×10﹣5C、0．解：（1）S斷開(kāi)時(shí)E=I1（R2+R3）+I1r①P1=EI1②S閉合時(shí)：③P2=EI2④由①②③④可得

（2）閉合S時(shí)，電源的輸出功率（3）S斷開(kāi)時(shí)

S閉合，電容器兩端的電勢(shì)差為零，則Q2=0答：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻為0.5Ω．（2）閉合S時(shí)，電源的輸出功率等于3.5W．（3）S斷開(kāi)和閉合時(shí)，電容器所帶的電荷量各是6×10﹣5C、0．18.1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的一種裝置，如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向外，一束電荷電量相同質(zhì)量不同的帶正電的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線勻速穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b