2021-2022學(xué)年山西省忻州市官莊學(xué)校高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年山西省忻州市官莊學(xué)校高二物理下學(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.如圖6所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過(guò)的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比為()A．1∶3

B．1∶2

C．1∶6

D．1∶參考答案：A2.如圖所示，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行，整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，可能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（

）A．U1變大，U2變大

B．U1變小，U2變大C．U1變大，U2變小

D．U1變小，U2變小參考答案：ADB3.帶電粒子(不計(jì)重力)可能處的狀態(tài)是(

)A．在磁場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)

B．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D．在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：

AＣD4.將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，下圖表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是（）A. B.C. D.參考答案：AD【詳解】A、B、因射線是高速氦核流，一個(gè)粒子帶兩個(gè)正電荷根據(jù)左手定則，射線受到的洛倫茲力向左，射線是高速電子流，帶負(fù)電荷根據(jù)左手定則，射線受到的洛倫茲力向右，射線是光子，是中性的，故在磁場(chǎng)中不受磁場(chǎng)的作用力，軌跡不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)故A正確，B錯(cuò)誤．C、D、因射線實(shí)質(zhì)為氦核流，帶正電，射線為電子流，帶負(fù)電，射線為高頻電磁波，根據(jù)電荷所受電場(chǎng)力特點(diǎn)可知：向左偏的為射線，不偏的為射線，向右偏的為射線，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】熟練掌握α、β兩種衰變實(shí)質(zhì)以及衰變方程的書(shū)寫(xiě)，同時(shí)明確α、β、γ三種射線性質(zhì)及應(yīng)用．本題綜合性較強(qiáng)，主要考查兩個(gè)方面的問(wèn)題：①三種射線的成分主要是所帶電性．②洛倫茲力的方向的判定．只有基礎(chǔ)扎實(shí)，此類(lèi)題目才能順利解決，故要重視基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)5.示波管中，2s內(nèi)有6×1013個(gè)電子通過(guò)橫截面大小不知的電子槍?zhuān)瑒t示波管中電流大小為( )A.4.8×10-6A B.3×10-13A C.9.6×10-6A D.無(wú)法確定參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放置一根與磁場(chǎng)方向垂直的長(zhǎng)度為0.4m的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流為1A，則該導(dǎo)線所受安培力大小為

N

參考答案：0．27.（4分）如圖所示，甲、乙兩人分別站在赤道和緯度為45°的地面上，則

（填>、<或=）。參考答案：>8.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來(lái)測(cè)量物體的帶電量．如圖11所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度α的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著豎直平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng))．另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干．該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫助該小組完成：圖11(1)用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m，按如圖11所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量．(2)連接電路(請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開(kāi)關(guān)已經(jīng)畫(huà)出)．(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度θ.(4)以電壓U為縱坐標(biāo)，以________為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率k.(5)小球的帶電量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)參考答案：如圖12(a)(4)tanα(5)帶電小球的受力如圖12(b)，根據(jù)平衡條件有tanθ＝F/mg，又有F＝qE＝qU/d，聯(lián)立解得，U＝tanθ＝ktanθ，所以應(yīng)以tanθ為橫坐標(biāo)．9.質(zhì)量相同的小球A和B系在質(zhì)量不計(jì)的彈簧兩端，用細(xì)線懸掛起來(lái)，如圖，在剪斷繩子的瞬間，A球的加速度為

，B球的加速度為

。參考答案：（1）

2g

（2）0

10.一小車(chē)以6m/s的初速度，2m/s2的加速度在水平面上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則2s末小車(chē)的速度為m/s，發(fā)生的位移為m。參考答案：11.（4分）兩塊帶電的平行金屬板相距10㎝，兩板之間的電勢(shì)差為U=9.0×103V。在兩板之間與兩板等距離處有一帶電的塵埃，帶有q=－1.6×10-7C的電荷，這顆塵埃受到的電場(chǎng)力為

；這顆塵埃在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)到帶正電的金屬板上，電場(chǎng)力所做的功為

。參考答案：1.44×10-2N

；7.2×10-4J12.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中分布著A、B、C三點(diǎn)，且BC=20cm。當(dāng)把一個(gè)電荷量q=10-5C的正電荷從A點(diǎn)沿AB線移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零。從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為J，則電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)______，場(chǎng)強(qiáng)的大小為_(kāi)_____。參考答案：垂直于AB向右下方

1000v/m13.如上圖所示，一輛質(zhì)量為M的平板小車(chē)在光滑的水平面上以速度v做直線運(yùn)動(dòng)，今在小車(chē)的前端輕輕地放上一個(gè)質(zhì)量為m的物體，物體放在小車(chē)上時(shí)相對(duì)于地面的水平速度為零，設(shè)物體與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為使物體不致從小車(chē)上滑下去，小車(chē)的最短長(zhǎng)度為_(kāi)_______。

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.現(xiàn)用伏安法研究某電子器件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整（直接測(cè)量的變化范圍盡可能大一些），備有下列器材：A、直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）；B、電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）；C、電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻未知）；D、滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，10A）；E、滑動(dòng)變阻器（0～200Ω，1A）；F、定值電阻R0（阻值1990Ω）；G、開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干；（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出測(cè)量電子器件R1伏安特性曲線的電路原理圖（R1可用“”表示）．（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

．（填寫(xiě)器材序號(hào)）（3）將上述電子器件R1和另一電子器件R2接入如圖（甲）所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Ob、Oa所示．電源的電動(dòng)勢(shì)?=6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電阻R1和R2阻值的和為

Ω，R3接入電路的阻值為

Ω．參考答案：D．20，4．【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線．【分析】（1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測(cè)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因該電子元件內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，由此可正確畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖；（2）由于滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因此，在保證安全的前提下，選擇總阻值小的；（3）R1和R2串聯(lián)使用，因此它們的電流相等，根據(jù)圖乙可以求出當(dāng)電流相等時(shí)，它們的電壓值，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解；【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測(cè)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因該電子元件內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，題目中沒(méi)有給出電壓表，因此需要用已知內(nèi)阻電流表進(jìn)行改裝，具體實(shí)驗(yàn)原理圖如下所示：（2）由于滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因此，在保證安全的前提下，選擇總阻值小的，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用D．故答案為：D．（3）R1和R2串聯(lián)使用，因此它們的電流相等，由乙圖可知R1和R2的相等電流為：I=0.25A，此時(shí)R1和R2的電壓均為：U=2.5V，因此它們的電阻之和為：；此時(shí)R3兩端的電壓為：U1=6.0V﹣2.5V﹣2.5V=1.0V，此時(shí)接入電路中的電阻為：．故答案為：20，4．15.在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知實(shí)驗(yàn)室中使用的酒精油酸溶液的濃度為A，N滴溶液的總體積為V．在淺盤(pán)中的水面上均勻撒上痱子粉，將一滴溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，在帶有邊長(zhǎng)為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓（如圖所示），測(cè)得油膜占有的正方形小格個(gè)數(shù)為X．①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為_(kāi)_____．②油酸分子直徑約為_(kāi)_____．參考答案：

(1).

(2).【詳解】實(shí)驗(yàn)做的假設(shè)為：將油膜看成單分子膜；將油分子看作球形；認(rèn)為油分子是一個(gè)緊挨一個(gè)的。

①由題意可知，一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為V0=。

②每一滴所形成的油膜的面積為S=Xa2，所以油膜的厚度，即為油酸分子的直徑為?！军c(diǎn)睛】掌握該實(shí)驗(yàn)的原理是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)挨一個(gè)，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)方向垂直，ab、cd為兩根垂直導(dǎo)軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒。棒cd用能承受最大拉力為f的水平細(xì)線拉住，棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求：（1）F隨時(shí)間t的變化規(guī)律；（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線將被拉斷；（3）從ab棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd棒剛要運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，流過(guò)cd棒的電量。參考答案：（1）時(shí)刻t，棒的速度v=at此時(shí)棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=Blat此時(shí)棒中的感應(yīng)電流為I=

由牛頓第二定律得F-BIL=ma得F=

（2）細(xì)線拉斷時(shí)滿足BIL=f即

得t=

（3）Q=

17.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，處于垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將小球拉至懸線與豎直方向成θ角，由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，懸線斷開(kāi)，小球?qū)λ矫娴膲毫η『脼榱悖∏蜓毓饣矫嫦蜃筮\(yùn)動(dòng)進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，且做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求：（1）小球所帶電荷的電性；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1為多大？（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E等于多少？參考答案：解：（1）在點(diǎn)A時(shí)懸線斷開(kāi)，小球?qū)λ矫娴膲毫η『脼榱?，則小球的重力與洛倫茲力合力為零，重力豎直向下，則洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，小球帶負(fù)電；（2）小球向下擺到A的過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgl（1﹣cosθ）=mv2，繩子斷裂后，小球?qū)λ矫娴膲毫η『脼榱?，重力與洛倫茲力合力為零，即：qvB1=mg，解得：B1=；（3）在電磁場(chǎng)中，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：qvB2+Eq=mg，解得：E=﹣B2；答：（1）小球帶負(fù)電荷；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1為；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E等于﹣B2．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷洛倫茲力方向，然后由左手定則判斷小球的電性．（2）由機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度，由平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（3）小球在電磁場(chǎng)做做勻速直線運(yùn)