吉林省長(zhǎng)春市于家鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

吉林省長(zhǎng)春市于家鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(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.如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩，一端固定在天花板上，另一端系一質(zhì)量為m的小球，球繞豎直軸線O1O2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩與豎直軸線間的夾角為θ，則下列說(shuō)法中正確的是A．球受到重力，繩對(duì)球的拉力和向心力B．球受到重力和繩對(duì)球的拉力C．球需要的向心力大小為mgsinθD．球需要的向心力大小為mgcotθ參考答案：B2.如圖所示，彈簧振子在BC間振動(dòng)，O為平衡位置，BO=OC=5cm，若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是1s，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動(dòng)B．振動(dòng)周期是1s，振幅是10cmC．經(jīng)過(guò)兩次全振動(dòng)，振子通過(guò)的路程是20cmD．從B開始經(jīng)過(guò)3s，振子通過(guò)的路程是30cm參考答案：D【考點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率．【分析】振子完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是4A，從B到C振子沒(méi)有一次全振動(dòng)．根據(jù)時(shí)間與振動(dòng)周期的關(guān)系確定周期，根據(jù)路程與振幅的關(guān)系確定振幅．【解答】解：A、彈簧振子在BC間振動(dòng)，振子從B到C經(jīng)歷的時(shí)間為半個(gè)周期，不是一個(gè)全振動(dòng)．故A錯(cuò)誤．B、振子從B到C經(jīng)歷的時(shí)間為半個(gè)周期，所以周期為2s，振子在B、C兩點(diǎn)間做機(jī)械振動(dòng)，BO=OC=5cm，O是平衡位置，則該彈簧振子的振幅為5cm，故B錯(cuò)誤．C、結(jié)合A的分析可知，振子從B到C經(jīng)歷的時(shí)間為半個(gè)周期，即半個(gè)全振動(dòng)；路程為10cm．故C錯(cuò)誤．D、從B開始經(jīng)過(guò)3s，振子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是1.5個(gè)周期，振子通過(guò)的路程是：1.5×4×5cm=30cm．故D正確．故選：D

3.電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。若直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外的恒定電流，則電流的磁感線分布正確的是參考答案：D4.如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電粒子（不計(jì)重力）以某一初速度沿截面直徑方向射入時(shí)，穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t，粒子飛出此區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角，如圖所示，根據(jù)上述條件可求下列物理量中的

A．帶電粒子的荷質(zhì)比

B．帶電粒子的初速度

C．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

D．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

參考答案：（AC

）5.下列有關(guān)聲現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是A．夏日里在一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕，這是聲波的干涉現(xiàn)象B．將房間門窗關(guān)緊，可還是能聽到窗外的聲音，這是聲波的衍射現(xiàn)象C．勻速遠(yuǎn)離一個(gè)靜止著的發(fā)聲蜂鳴器，由于多普勒效應(yīng)，會(huì)感覺(jué)到聲音越來(lái)越尖銳D．將兩個(gè)固有頻率相同的音叉稍稍間隔一點(diǎn)距離并列放置，敲擊其中一個(gè)音叉后用手將它按住，讓它停止振動(dòng)，卻能聽到未被敲擊的音叉發(fā)出聲音，這是聲波的干涉現(xiàn)象參考答案：BA、夏天里在一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕，是由于聲音在云層間來(lái)回傳播，這是聲音的反射；B、將房間門窗關(guān)緊，可還是能聽到窗外的聲音，這是聲波通過(guò)門窗的縫隙發(fā)生的衍射現(xiàn)象；C、遠(yuǎn)離聲源，聽到的聲音的頻率降低，感覺(jué)聲音音調(diào)變低；D、共振是兩個(gè)振動(dòng)頻率相同的物體，當(dāng)一個(gè)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，引起另一個(gè)物體振動(dòng)的現(xiàn)象。共振在聲學(xué)中亦稱“共鳴”，它指的是物體因共振而發(fā)聲的現(xiàn)象，如兩個(gè)頻率相同的音叉靠近，其中一個(gè)振動(dòng)發(fā)聲時(shí)，另一個(gè)也會(huì)發(fā)聲。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.參考答案：北，97.關(guān)于物體的重心，下列說(shuō)法中正確的是A.重心就是物體上最重的一點(diǎn)B.形狀不規(guī)則的物體沒(méi)有確定的重心C.重心是物體所受重力的作用點(diǎn)，故重心一定在物體上D.用一根細(xì)軟線將物體懸掛起來(lái)，靜止時(shí)重心一定在懸線所在直線上參考答案：D【詳解】A、重心是物體各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)，不是物體上最重的一點(diǎn)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、物體的重心不僅與形狀有關(guān)，還與物體的質(zhì)量分布有關(guān)，只要物體形狀與物體的質(zhì)量分布確定，物體重心的位置時(shí)確定的，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、重心不一定在物體上，也可以物體之外，比如均勻的圓環(huán)，重心在環(huán)外，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、用細(xì)軟線將物體懸掛起來(lái)，靜止時(shí)物體的重力與細(xì)線的拉力平衡，作用在同一直線上，所以重心一定在懸線所在直線上，故選項(xiàng)D正確；8.（4分）一細(xì)繩拴一質(zhì)量m＝100g的小球，在豎直平面內(nèi)做半徑R=40cm的圓周運(yùn)動(dòng)，取g＝10m／s2，則(1)小球恰能通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)的速度為

；(2)小球以v=3．0m／s的速度通過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力為

。參考答案：（1）2m/s；（2）3.25N9.放在粗糙水平地面上的物體，在10N的水平拉力作用下，以3m/s的速度勻速移動(dòng)了15s，則拉力對(duì)物體做了

的功，拉力的功率為

。參考答案：450J

150w10.已知△ABC處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中．將一個(gè)帶電量q=﹣2×10﹣6C的點(diǎn)電荷從A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功W1=﹣1.2×10﹣5J；再將該點(diǎn)電荷從B移到C，電場(chǎng)力做功W2=6×10﹣6J．已知A點(diǎn)的電勢(shì)φA=5V，則B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為

V和V．試在圖中畫出通過(guò)A點(diǎn)的電場(chǎng)線．參考答案：﹣1，2【考點(diǎn)】電勢(shì)能；電勢(shì)．【分析】根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式W=qU求出A、B間，B、C間電勢(shì)差，由A點(diǎn)的電勢(shì)φA=5V，分別求出B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)．在AB連線上找出與C點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn)，作出等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)力與等勢(shì)線垂直，且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，作出電場(chǎng)線．【解答】解：A、B間的電勢(shì)差為UAB==B、C間的電勢(shì)差為==﹣3VUAB=φA﹣φB，UBC=φB﹣φC，又φA=5V，代入解得，φB=﹣1V，φC=2VAB連線中點(diǎn)D的電勢(shì)為φD==2V，與C點(diǎn)電勢(shì)相等，將DC連接起來(lái)，即為等勢(shì)線，過(guò)A點(diǎn)DC作垂線，如圖為電場(chǎng)線．故答案為：﹣1，211.如圖所示，兩條電阻忽略不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌、置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m.電阻r=0.1金屬桿MN在水平向右的拉力作用下沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，速度=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V，電阻R=0.9.由此可知，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.參考答案：0.5T，0.9N12.如圖所示，電子射線管（A為其陰極），放在蹄形磁鐵的N、S兩極間(圖中C為N極)，射線管的A、B兩極分別接在直流高壓電源的負(fù)極和正極。此時(shí)，熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)徑跡

偏轉(zhuǎn)（填“向上”“向下”或“不”）。參考答案：向上13.如圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，驗(yàn)電器指針保持一定偏角．(1)現(xiàn)用一帶少量負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．(2)使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)．那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針________(填“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn)．(3)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和康普頓實(shí)驗(yàn)都證明了光具有________(填“粒子性”或“波動(dòng)性”)．甲圖中金屬片張開是因?yàn)轵?yàn)電器帶________(填“正”或“負(fù)”)電，若改用強(qiáng)度較弱的紫外線照射鋅板________(填“能”或“不能”)使金屬片張開；乙圖中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．參考答案：

(1).減小

(2).無(wú)

(3).粒子性

(4).正

(5).能

(6).>【詳解】(1)在A處用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶少量負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，會(huì)使鋅板上帶的正電減少，驗(yàn)電器指針偏角將減小。(2)鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)；改用紅外線燈照射鋅板，紅外線的頻率小于黃光的頻率，紅外線也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。(3)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和康普頓實(shí)驗(yàn)都證明了光具有粒子性。紫外線燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子射出后，鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶正電，驗(yàn)電器的金屬片張開。只要入射光的頻率大于截止頻率，光電效應(yīng)就會(huì)發(fā)生。較弱的紫外線照射鋅板，鋅板一樣產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子射出后，鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶正電，驗(yàn)電器的金屬片張開。乙圖中光子與電子碰撞后，光子的能量減小，光子的頻率減小，則。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)所用的電路圖和測(cè)得的數(shù)據(jù)如下：

123456U/V1.421.361.081.211.141.07I/A0.040.080.120.160.200.24⑴實(shí)驗(yàn)誤差分系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由___________________引起的。用畫U-I圖線求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的優(yōu)點(diǎn)在于可以盡量減小實(shí)驗(yàn)的_______誤差。⑵在下面給出的U-I坐標(biāo)系中用給出的數(shù)據(jù)畫出U-I圖線（橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)已經(jīng)規(guī)定好），從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學(xué)記錄的第____組數(shù)據(jù)有誤。⑶求得電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=___Ω。（均保留2位有效數(shù)字）。

參考答案：（1）電壓表有分流、偶然

(2)

3

（3）1.5、1.815.按要求完成下列問(wèn)題：（1）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.①在圖甲中以筆畫線代替導(dǎo)線完成未連接的部分電路.②當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏，保持開關(guān)閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，指針將向

▲

偏（選填“右”或“左”）.（2）用圖乙所示的多用電表測(cè)量阻值約為1500Ω的電阻.①先旋轉(zhuǎn)B到合適的檔位，再將兩表筆短接，調(diào)整

▲

（填寫乙圖中部件的標(biāo)號(hào)），使指針指到

▲

位置（選填“0”或“∞”）；②若選×100檔，測(cè)量時(shí)指針?biāo)傅奈恢萌鐖D丙所示，則電阻值為

▲

Ω.

參考答案：（1）①如圖

②右 （2）①

A

0

②

1400

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈A處在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面．磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B=（6﹣0.2t）（T）已知R1=4Ω，R2=6Ω，電容C=30μF，線圈A的電阻不計(jì)．求：（1）閉合S后，通過(guò)R2的電流強(qiáng)度大小和方向．（2）閉合S一段時(shí)間后再斷開S，S斷開后通過(guò)R2的電荷量是多少？參考答案：解：（1）由于B=6﹣0.2t，則A線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：S閉合后，電路中電流方向由a→R2→b故通過(guò)R2的電流強(qiáng)度大小為0.4A，方向由a→R2→b．（2）斷開S后，通過(guò)R2的電流Q=C故S斷開后通過(guò)R2的電量是7.2×10﹣5C．【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流強(qiáng)度的大小，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向．（2）斷開S，電容器放電，所帶的電量全部通過(guò)R2，閉合時(shí)，根據(jù)Q=CU求出R2所帶的電量．17.如圖所示，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r0.在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓,使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā),初速為零.如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S,則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少(不計(jì)重力,整個(gè)裝置在真空中)?參考答案：帶電粒子從S出發(fā)，在兩筒之間的電場(chǎng)力作用下加速，沿徑向穿出a而進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).粒子再回到S點(diǎn)的條件是能沿徑向穿過(guò)狹縫b，只要穿過(guò)了b，粒子就會(huì)在電場(chǎng)力作用下先減速，再反向加速，經(jīng)b重新進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，然后，粒子將以同樣方式經(jīng)過(guò)c、d,再經(jīng)過(guò)a回到S點(diǎn).設(shè)粒子射入磁場(chǎng)區(qū)的速度為v，根據(jù)能量守恒，mv2=qU設(shè)粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由洛侖茲力公式和牛頓定律得m=qBv由前面分析可知，要回到S點(diǎn)，粒子從a到b必經(jīng)過(guò)圓周.所以半徑R必定等于筒的外半徑r0,即R＝r0由以上各式解得U＝思路分析：根據(jù)題意可知粒子運(yùn)動(dòng)具有周期性，所以可以根據(jù)圖形計(jì)算半徑，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力，解得速度。帶電場(chǎng)中應(yīng)用動(dòng)能定理，解得電壓U。試題點(diǎn)評(píng)：這是一道復(fù)合場(chǎng)的綜合題，需要學(xué)生有較強(qiáng)的空間想象能力。18.(1