河北省秦皇島市第三中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

河北省秦皇島市第三中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一架在500m高空以250m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機，要用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕薃和B。已知山高180m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為600m，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則投彈的時間間隔應(yīng)為A．6s

B．5s

C．4s

D．2s

參考答案：C2.甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運動，乙物體先停下來，甲物體經(jīng)較長時間停下來，下面敘述中正確的是（

）．A、甲物體受到的沖量大于乙物體受到的沖量B、兩個物體受到的沖量大小相等C、乙物體受到的沖量大于甲物體受到的沖量D、無法判斷參考答案：B3.（單選題）從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個皮球，經(jīng)過時間t皮球落回地面，落地時皮球速度大小為v2.已知皮球在運動過程中受到空氣阻力大小與速度大小成正比，重力加速度大小為g.下面給出時間t的四個表達式中只有一個是合理的.你可能不會求解t，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷.根據(jù)你的判斷，你認為t的合理表達式應(yīng)為A．

B．

C．

D．參考答案：B

解：A、時間的單位為s，而A答案單位為m，故A錯誤

B、下降過程物體做加速運動，若忽略次要因素（空氣阻力）時間約為，而上升階段做勻減速運動，同理忽略次要因素，時間約為，故總時間約為，故B正確，C、D錯誤；故選B4.（單選）如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為a，電流強度均為I，方向垂直紙面向里(已知電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強度B=kI/r，其中k為常數(shù))。某時刻有一電子(質(zhì)量為m、電量為e)正好經(jīng)過原點O，速度大小為v，方向沿y軸正方向，則電子此時所受磁場力為（

）

A．方向垂直紙面向里，大小為

B．方向指向x軸正方向，大小為

C．方向垂直紙面向里，大小為

D．方向指向x軸正方向，大小為參考答案：A5.一個質(zhì)量為50kg的人，站在豎直向上運動的升降機地板上，他看到升降機中掛著重物的彈簧秤示數(shù)為60N，已知重物質(zhì)量為5kg，若g取10m/s2，這時人對升降機地板的壓力A．大于500N

B．小于500NC．等于55N

D．都不對參考答案：Ａ二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請圖中各射線的名稱：

1射線是：

，2射線是：

，3射線是：___________。參考答案：1射線是β射線

2射線是

γ射線

，3射線是：_α射線_7.（5分）我們在觀察日蝕時看到的太陽大小，相當于一個籃球（直徑約為24cm）放到眼睛

m處所看到的大小。參考答案：27.58.在驗證機械能守恒定律實驗中，打點計時器用的是

（選填“直流”或“交流”）電源，某同學(xué)通過實驗得到如圖所示的紙帶，其中A、B、C為紙帶上連續(xù)的三個打印點，為相鄰兩個打印點間的時間，為AC之間的距離，則在打B點時重物下落的速度為

。參考答案：交流、9.在做《用單擺測定重力加速度》的實驗時，用擺長l和周期T計算重力加速度的公式是g=

。參考答案：10.在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩套用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩套拉橡皮條。在兩次拉伸橡皮條時，要將橡皮條和繩的結(jié)點拉到_______位置,這樣做是為了保證合力和分力作用效果的________性。參考答案：11.如右圖所示，理想變壓器有兩個副線圈，匝數(shù)分別為n1和n2，所接負載4R1=R2。當只閉合S1時，電流表示數(shù)為1A，當S1和S2都閉合時，電流表示數(shù)為2A，則n1：n2為

。參考答案：12.水槽內(nèi)有一振源，振動時產(chǎn)生的水波通過擋板間的縫隙發(fā)生衍射現(xiàn)象，如圖7-4為了使衍射現(xiàn)象更明顯，可行的方案為：使縫隙的寬度

▲

；或使振源的振動頻率

▲

。（填“變大”或“變小”）參考答案：變小、變小13.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有以下器材：A．干電池一個

B．滑動變阻器（0﹣20Ω）C．滑動變阻器（0﹣1000Ω）

D．電壓表（0﹣3V，內(nèi)阻約為1KΩ）E．電壓表（0﹣15V，內(nèi)阻約為5KΩ）F．電流表（0﹣0.6A，內(nèi)阻約為10Ω）G．電流表（0﹣3A，內(nèi)阻約為5Ω）

H．電建、導(dǎo)線①其中滑動變阻器應(yīng)選，電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選．（填寫各器材前面的字母代號）②如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U﹣I圖象，由此可知該干電池的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω．參考答案：15.為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實驗：①用天平測出兩個小球的質(zhì)量（分別為m1和m2，且m1＞m2）；②按照如圖所示的那樣，安裝好實驗裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點的切線水平．將一斜面BC連接在斜槽末端；③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置；④將小球m2放在斜槽前端邊緣上，讓小球m1從斜槽頂端A處仍由靜止?jié)L下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置；⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離．圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置，到B點的距離分別為LD、LE、LF．根據(jù)該同學(xué)的實驗，請你回答下列問題：（1）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中的

點，m2的落點是圖中的

點．（2）用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式

，則說明碰撞中動量是守恒的．（3）用測得的物理量來表示，只要再滿足關(guān)系式

，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞．參考答案：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運動，由平拋運動規(guī)律不難判斷出；（2）設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α，由平拋運動規(guī)律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出動量的表達式即可求解；（3）若兩小球的碰撞是彈性碰撞，則碰撞前后機械能沒有損失；根據(jù)機械能守恒定律可求得表達式．【解答】解：（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運動，所以碰撞后m1球的落地點是D點，m2球的落地點是F點；（2）碰撞前，小于m1落在圖中的E點，設(shè)其水平初速度為v1．小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點在圖中的D點，設(shè)其水平初速度為v1′，m2的落點是圖中的F點，設(shè)其水平初速度為v2．設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α，由平拋運動規(guī)律得：，LDcosα=v′1t解得：同理可解得：，所以只要滿足m1v1=m2v2+m1v′1即：則說明兩球碰撞過程中動量守恒；（3）若兩小球的碰撞是彈性碰撞，則碰撞前后機械能沒有損失．則要滿足關(guān)系式m1v12=m1v′12+m2v2即m1LE=m1LD+m2LF故答案為為：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF四、計算題：本題共3小題，共計47分16.氫原子能級圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為mH=1.67×10-27kg。設(shè)原來處于靜止狀態(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級狀態(tài)。（1）求氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；（2）若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用表示（h為普朗克常量，v為光子頻率，c=3×108m/s），忽略氫原子的動能變化，求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）10種；（2）4.17m/s．【詳解】（1）氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發(fā)射出n==10種不同頻率的光輻射．

（2）由題意知氫原子從n=5能級躍遷到n=1能級時，氫原子具有最大反沖速率．氫原子發(fā)生躍遷時輻射出的光子能量為．

開始時，將原子（含核外電子）和即將輻射出去的光子作為一個系統(tǒng)，由動量守恒定律可得：mHvH-p光=0

光子的動量，氫原子速度為

．

所以v原=4.17m/s．17.從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速可忽略不計，這些粒子經(jīng)電場加速后，從M孔以平行于MN方向進入一個邊長為d的正方形的磁場區(qū)域MNQP，如圖所示，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向外，其中PQ的中點S開有小孔，外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當把加速電壓調(diào)節(jié)為U時，這些粒子剛好經(jīng)過孔S打在熒光屏上，不計粒子的重力和粒子間的相互作用。

（1）畫出帶電粒子在磁場中的運動軌跡并作出圓心的位置

（2）請說明粒子的電性求出粒子的比荷（）。參考答案：（1）粒子在磁場中運動軌跡如答圖2所示，其中O為軌跡的圓心。(3分)

（2）由于受力沿MP邊，粒子帶正電。（2分）粒子在電場中加速，由動能定理有：解得：①（1分）粒子進入磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力得：解得②（1分）又由軌跡圖，在ΔOSP中有：解得③（2分）將③與①式代入②解得：。（1分）18.兩根相距為L的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌電阻不計．一個質(zhì)量為m、長為L、寬為a的線框放在水平導(dǎo)軌上(如圖3-4所示)，長邊的電阻均為2R，寬邊電阻不計，導(dǎo)軌與線框間的動摩擦因數(shù)為μ，兩者接觸電阻不計．導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻．導(dǎo)軌平面上有n個豎直向上的寬度為a、間距為b的勻強磁場區(qū)域（a<b），磁感應(yīng)強度為B．線框右邊初始位于OO′，與第一個磁場區(qū)域左邊界相距2a，求：(1)給線框向右的初速度v0，為使線框保持v0的速度一直向右穿過各磁場區(qū)域，需對線框施加水平向右的拉力．求線框不在磁場中時受到的拉力F1和在磁場中時受到的拉力F2的大小；(2)在(1)的情況下，求線框從OO′開始運動到線框左邊剛離開第2個磁場區(qū)域過程中，拉力所做的功；(3)若線框初速度為零，現(xiàn)對其施以水平向右的恒定拉力F，使線框進入各磁場的速度都相等，求線框從OO′開始運動到線框左邊剛離開第n個磁場區(qū)域的整個過程中，導(dǎo)軌左端電阻產(chǎn)生的熱量．

參考答案：解：（1）因