廣東省湛江市桂頭中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省湛江市桂頭中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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1.一根中點(diǎn)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的輕質(zhì)桿長(zhǎng)為2L，兩端固定完全相同的質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球1和2，裝置放在如圖5所示的關(guān)于豎直線對(duì)稱的電場(chǎng)中．開始時(shí)桿在水平位置靜止，現(xiàn)給小球1一個(gè)豎直向上的速度，讓小球1、2繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸各自轉(zhuǎn)動(dòng)到B、A位置，A、B間電勢(shì)差是U，小球1、2構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)能減小量是A．一定小于Uq

B．一定等于2（Uq+mgL）C．一定大于Uq/2

D．一定大于Uq+mgL參考答案：A試題分析：桿由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，重力對(duì)系統(tǒng)做功為0，根據(jù)對(duì)稱知開始時(shí)兩小球處于等勢(shì)面上，轉(zhuǎn)動(dòng)后，小球1所在位置電勢(shì)較低，電勢(shì)能減少，小球2所在位置電勢(shì)較高，根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線的關(guān)系知道，小球2的電勢(shì)升高量大于小球1的電勢(shì)降低量，所以小球2的電勢(shì)能增加超過，系統(tǒng)重力勢(shì)能未變，動(dòng)能減少，但不知小球1的電勢(shì)能降低量的具體值，故選項(xiàng)B、C、D皆錯(cuò)，故A正確。考點(diǎn)：電勢(shì)能、動(dòng)能定理的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要能正確分析小球能量如何轉(zhuǎn)化，運(yùn)用和定性分析兩球電勢(shì)能的變化關(guān)系，由能量守恒定律分析即可。2.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB:BC＝1:2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為（

）A.－F/2

B.F/2

C.－F

D.F參考答案：B3.（多選題）如圖所示，導(dǎo)線框abcd與固定直導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線AB中通有恒定電流I，當(dāng)線框由圖示位置向右勻速運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．線圈中的感應(yīng)電流方向是abcdaB．線圈中的感應(yīng)電流方向是dcbadC．線圈中的感應(yīng)電流大小不變D．線圈中的感應(yīng)電流大小逐漸減小參考答案：BD【考點(diǎn)】楞次定律．【分析】會(huì)判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布，知道它是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)要根據(jù)楞次定律和安培定則判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律，應(yīng)用歐姆定律判斷電流的大小變化規(guī)律【解答】解：A、由安培定則得，載有恒定電流的直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線框處的方向?yàn)榇怪敝泵嫦蚶铮⑶译x導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故當(dāng)沿圖示方向移動(dòng)線框時(shí)，穿過線框平面的磁通量要減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)與原磁場(chǎng)同向，由安培定則得，電流為順時(shí)針dcbad，故A錯(cuò)誤B、由A分析得，B正確C、離通電導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，由于線框勻速移動(dòng)，故磁通量的變化率越小，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小，線框中的感應(yīng)電流變小，故C錯(cuò)誤D、由C分析得知，D正確故選BD4.盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的根據(jù)是在用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)粒子A．全部穿過或發(fā)生很小的偏轉(zhuǎn)B．全部發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn)C．絕大多數(shù)穿過,只有少數(shù)發(fā)生很大偏轉(zhuǎn),甚至極少數(shù)被彈回D．絕大多數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),甚至被撣回參考答案：C5.（單選）如圖所示，、b是兩個(gè)定值電阻的I-U圖線，它們將I-U圖像分成三個(gè)區(qū)域。若將電阻、b組合起來，測(cè)量組合電阻的等效電阻的I-U圖線，則（

）A．若將電阻、b串聯(lián)，等效電阻的I-U圖線一定在區(qū)域IIB．若將電阻、b串聯(lián)，等效電阻的I-U圖線一定在區(qū)域ⅠC．若將電阻、b并聯(lián)，等效電阻的I-U圖線一定在區(qū)域ⅢD．不管電阻、b是串聯(lián)，還是并聯(lián)，等效電阻的I-U圖線一定不在區(qū)域II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.如圖所示，若閉合電路abcd和ABCD所在平面均與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直，面積分別為S1和S2，且S1>S2，但磁場(chǎng)區(qū)域恰好只有ABCD那么大，則閉合電路abcd的磁通量Ф1和閉合電路ABCD的磁通量Ф2的大小關(guān)系為Ф1______________Ф2(填<、=或>)參考答案：=

7.電荷量分別為+9Q和－Q的兩點(diǎn)電荷A、B，相距0.6米，若要引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫侖力作用下都處于平衡狀態(tài)，則電荷C應(yīng)放在距B

m處的位置，C帶的電荷量是

。參考答案：電荷量分別為+9Q和－Q的兩點(diǎn)電荷A、B，相距0.6米，若要引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫侖力作用下都處于平衡狀態(tài)，則電荷C應(yīng)放在距B

m處的位置，C帶的電荷量是

。8.電荷量為-5.0×10-12C的點(diǎn)電荷A置于電場(chǎng)中的P點(diǎn)，所受電場(chǎng)力大小為2.0×10-6N，方向向右，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為________N/C，方向________（填“向右”或“向左”）．若A電荷在P點(diǎn)具有-1.5×10-11J的電勢(shì)能，則P點(diǎn)的電勢(shì)為________V．若將P點(diǎn)的電荷換成電荷量為+2.0×10-12C的點(diǎn)電荷B，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為________N/C，B電荷的電勢(shì)能為________J。參考答案：4.0×105

向左

3.0

4.0×105

6.0×10-12

9.一個(gè)豎直放置的半徑為R的光滑絕緣環(huán)，置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。有一質(zhì)量為m，電量為正q的空心小球套在環(huán)上，如圖所示。當(dāng)小球由靜止開始從環(huán)的頂端A下滑1/4圓弧到達(dá)B位置時(shí)，小球的速度大小是_____________。當(dāng)小球下滑到最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)環(huán)的壓力的大小是________________。參考答案：

，

5mg

10.(1)研究光電效應(yīng)的電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是________．(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動(dòng)量的大小________(選填“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

(1).C

(2).減小【詳解】(1)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與光照強(qiáng)度無關(guān)，因此在入射光頻率相同的情況下，光電子的最大初動(dòng)能相同，對(duì)應(yīng)的遏止電壓相同。在能發(fā)生光電效應(yīng)的前提下，光電流隨著光照強(qiáng)度的增大而增大。故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)光電子從金屬表面逸出的過程中，由于要克服金屬束縛做功，速度減小，動(dòng)量減小。11.如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，

變小

12.如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球套在豎直的絕緣桿上并能沿桿豎直下滑，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直。若小球的電荷量為q，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)豎直絕緣桿足夠長(zhǎng)，則小球由靜止釋放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______參考答案：13.電量為2×10-6C的正點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中A點(diǎn)，受到作用力為4×10-4N，方向向右，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為

N/c,方向

。若把另一電荷放在該點(diǎn)受到力為2×10-4N，方向向左，則這個(gè)電荷的電量大小為

C，是

(填正或負(fù))電荷。參考答案：200、向右、、負(fù)三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測(cè)量它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）15.（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(gè)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(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)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(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框abdc，ab長(zhǎng)L1＝1.0m，bd長(zhǎng)L2＝0.5m，線框的質(zhì)量m＝0.2kg，電阻R＝2Ω.其下方有一較大勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，方向與線框平面垂直。如圖所示，令線框的dc邊從離磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的距離為h＝0.7m處自由下落．已知線框的dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)以后，ab邊到達(dá)邊界之前的某一時(shí)刻線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值．從線框開始下落，到ab邊完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中(g取10m/s2)，求（1）線框的最大加速度；

（2）線框的最大速度；（3）電路中產(chǎn)生的熱量Q。參考答案：(1)．依題意，線框的ab邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界PP′之前的某一時(shí)刻線框的速度達(dá)到這一階段速度最大值，以v0表示這一最大速度，則有E＝BL1v0線框中電流I＝＝作用于線框上的安培力F＝BL1I＝速度達(dá)到最大值條件是F＝mg所以v0＝＝4m/s.dc邊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)過程中，直至線框的ab邊達(dá)到磁場(chǎng)的上邊界PP′，線框保持速度v0不變，故從線框自由下落至ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，由動(dòng)能定理得：mg(h＋L2)＝mv+QQ＝mg(h＋L2)－mv＝0.8J17.如圖所示，光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平絕緣滑道CM上，在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大彈性勢(shì)能為ＥＰ，物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn)。己知物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，直徑BC右側(cè)所處的空間（包括BC邊界）有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且電場(chǎng)力為重力的一半。求：

(1)彈簧的最大壓縮量d；

(2)物塊從A處開始下滑時(shí)的初速度v0．參考答案：18.（9分）如圖所示，光滑平行的兩根金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=0.2m，