內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市西橋中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市西橋中學(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.如右圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于A．棒的機(jī)械能增加量

B．棒的動(dòng)能增加量C．棒的重力勢(shì)能增加量

D．電阻R上放出的熱量參考答案：A2.（單選）半圓形導(dǎo)軌豎直放置，不均勻磁場(chǎng)水平方向并垂直于軌道平面，一個(gè)金屬環(huán)在軌道內(nèi)來(lái)回滾動(dòng)，如圖所示，若空氣阻力不計(jì)，則 A．金屬環(huán)做等幅振動(dòng) B．金屬環(huán)做減幅振動(dòng) C．金屬環(huán)做增幅振動(dòng) D．無(wú)法確定參考答案：B3.(單選)在電場(chǎng)中的某一點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向左，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向左B．該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右C．該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定向左D．該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向可能向左，也可能向右參考答案：B電場(chǎng)一旦形成，場(chǎng)強(qiáng)就已經(jīng)定下來(lái)了，場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，由場(chǎng)源決定。而我們規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)的方向與正的檢驗(yàn)電荷受力方向相同，與負(fù)的檢驗(yàn)電荷受力方向相反4..如圖甲,在光滑水平面上的兩個(gè)小球發(fā)生正碰.小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的s-t圖象.已知m1=0.1kg.由此可以確定下列正確的是(

)A.碰前m2靜止,m1向右運(yùn)動(dòng)

B.碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)C.由動(dòng)量守恒可以算出m2=0.3kgD.碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失了0.4J的機(jī)械能參考答案：AC5.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)．為滿足測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波長(zhǎng)設(shè)定為，其中n＞1．已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為（）A． B．

C．

D．參考答案：D【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；物質(zhì)波．【分析】因電子在傳播過(guò)程為形成物質(zhì)波，故在測(cè)量中應(yīng)使波長(zhǎng)較??；由德布羅意波的波長(zhǎng)公式可知電子的動(dòng)量及速度；則可求得電子的動(dòng)能，由動(dòng)能定理可求得加速電壓．【解答】解：物質(zhì)波的波長(zhǎng)λ=；則=v=由動(dòng)能定理可得：Ue=mv2解得U=；故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入一點(diǎn)電荷,電量q=1.0×10-10C,受到的電場(chǎng)力F=1.8×10-5N,則電場(chǎng)中該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為________N/C。若在該點(diǎn)放入另一個(gè)點(diǎn)電荷,電量q′=2.0×10-10C,則電場(chǎng)中該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為________N/C，點(diǎn)電荷q′受到的電場(chǎng)力大小為________N。參考答案：1.8×105

1.8×105

3.6×10-57.用量程為5mA的電流表改裝成一歐姆表，其電路如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，那么原來(lái)表盤上2mA刻度線處改寫為電阻值是______Ω。參考答案：4508.一臺(tái)給低壓照明電路供電的變壓器，初級(jí)所加交流電壓為u=311sin314tV。能夠使次級(jí)獲得有效值為36V的安全電壓，它的初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比應(yīng)為__________。當(dāng)次級(jí)電路使五盞“36V

40W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)，它的初級(jí)電流的有效值是___________A。(該變壓器可視為理想變壓器)參考答案：9.如圖所示，電子射線管（A為其陰極），水平放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的陽(yáng)極B接在直流高壓電源的__________（填“正極”或“負(fù)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”“向里”、“向外”、“不”）參考答案：正極，向下10.空氣是不導(dǎo)電的。但是如果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng)，使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的相反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動(dòng)的電荷，空氣變成了導(dǎo)體。這個(gè)現(xiàn)象叫做空氣的“擊穿”。一次實(shí)驗(yàn)中，電壓為4×104V的直流電源的兩極連在一對(duì)平行金屬板上，如果把兩金屬板的距離減小到1.6cm，兩板間就會(huì)放電。問(wèn)這次實(shí)驗(yàn)中空氣擊穿時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于

V/m參考答案：2.5×106V/m11.（4分）已知質(zhì)量為m的物體從高處自由下落，經(jīng)時(shí)間t，在t時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率為

；在t時(shí)刻重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為

。參考答案：(1/2)mg2t、mg2t12.（6分）如圖所示是做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置簡(jiǎn)圖。在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV），A為陽(yáng)極。在a、b間不接任何電源，用頻率為（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)。這時(shí)，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負(fù)極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2.1V時(shí)，電流表的示數(shù)剛好減小到零。則a、b間未接直流電源時(shí)，通過(guò)電流表的電流方向?yàn)?/p>

（填上或下），從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能EK=

J；入射單色光的頻率ν=

赫茲。參考答案：上，3.36×10-19，9.65×101413.現(xiàn)有三個(gè)相同的絕緣金屬球A、B、C，其中A球帶電荷量為+8Q，B球帶電荷量為-2Q，C球不帶電。(1)保持A和B的位置不變，而將C先與A接觸，再與B接觸，最后移走C球，則此時(shí)，A與B之間的庫(kù)侖力是原來(lái)的

倍。(2)若將C球與A、B球反復(fù)接觸足夠多次，最后移走C球，則此時(shí)A與B之間的庫(kù)侖力為原來(lái)的的

倍。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，所以一個(gè)氣體的分子體積為：而設(shè)邊長(zhǎng)為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個(gè)數(shù)．根據(jù)總體積與分子個(gè)數(shù)，從而求出一個(gè)分子的體積，建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，15.關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下列說(shuō)法正確的是（

）A．在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B．在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C．均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D．周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一靜止的質(zhì)量為M的鈾核（）發(fā)生α衰變轉(zhuǎn)變成釷核（Th），放出的α粒子速度為v0、質(zhì)量為m．假設(shè)鈾核發(fā)生衰變時(shí)，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釷核的動(dòng)能。（1）寫出衰變的核反應(yīng)方程（2）求釷核的反沖速度大小v（用M、m、v0表示）（3）求出衰變過(guò)程中釋放的核能參考答案：（1）

………2分（2）核衰變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損

△m=m1-m2-m3

………2分核衰變反應(yīng)中釋放出的核能

△E=△mc2=（m1-m2-m3）c2

………2分

（3）系統(tǒng)動(dòng)量守恒，釷核和α粒子的動(dòng)量大小相等，則：

………2分

由動(dòng)能：

………2分

所以α粒子和釷核獲得的動(dòng)能之比：

17.如下圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E.磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.問(wèn)：(1)為了使位于A處電荷量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過(guò)靜電分析器，加速電場(chǎng)的電壓U應(yīng)為多大？(2)滿足(1)問(wèn)條件的離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點(diǎn)，該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)？參考答案：18.15．如圖甲所示，長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過(guò)電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中B0、B1和t1均為已知。在0～t1的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場(chǎng)垂直；t1時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）0～t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電流大小；（2）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量；（3）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量