2022年福建省福州市平民中學(xué)高二物理期末試題含解析

2022年福建省福州市平民中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.（單選）一列簡諧橫波上有相距3m的A、B兩質(zhì)點(diǎn)，波的傳播方向是由A向B，如圖所示中甲、乙分別是A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，若該波的波長大于2m，這列波可能的波速為（）A．m/sB．5m/sC．10m/sD．15m/s參考答案：C解：由圖象知波的周期為：T=0.4s

由于兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知，兩質(zhì)點(diǎn)相距為：（n=0，1，2，…）．

所以，（n=0，1，2，…）．

由題設(shè)條件可知波長大于2m，n=0或1時(shí)，λ=4m符合題意，或不符合題意

又有，代入數(shù)據(jù)解得：v1=10m/s，

故選：C2.如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電小球位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將小球固定于P點(diǎn)，平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則（

）A.電容器的電容減小，板間場強(qiáng)增大

B.

P點(diǎn)的電勢將降低C.帶電小球的電勢能將減少

D.

電容器所帶電荷量將減小參考答案：C3.（單選）根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，下列說法中正確的是（

）A．在磁場中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比B．一小段通電直導(dǎo)線在空間某處所受磁場力F=0，那么該處的B一定為零C．一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到磁場力F也一定為零D．磁場中某處的B的方向跟電流在該處所受磁場力F的方向相同參考答案：C4.（單選）關(guān)于作用力和反作用力，下列說法正確的是(

)A.作用力反作用力作用在不同物體上

B.地球?qū)χ匚锏淖饔昧Υ笥谥匚飳Φ厍虻淖饔昧.作用力和反作用力的大小有時(shí)相等有時(shí)不相等

D.作用力反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失參考答案：C5.如圖所示，一長為的絕緣桿兩端分別帶有等量異種電荷，電量的絕對值為Q，處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，桿與電場線夾角=60°，若使桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°(以桿上某一點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng))，則下列敘述中正確的是

A．電場力不做功，兩電荷電勢能不變B．電場力做的總功為，兩電荷的電勢能減少C．電場力做的總功為-，兩電荷的電勢能增加D．電場力做總功的大小跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，其中電荷A的電量是電荷B電量的4倍，它們相距5cm時(shí)，相互斥力為1.6N，當(dāng)它們相距20cm時(shí)，相互斥力為_____________，電荷A的電量為________________，電荷B的電量為__________________。參考答案：7.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖中實(shí)線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失．此時(shí)只須測量出玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n=．參考答案：解：當(dāng)恰好看不見P1、P2的像時(shí)，剛好發(fā)生全反射現(xiàn)象，此時(shí)玻璃磚直徑轉(zhuǎn)過的角度θ為臨界角，折射率n=．故答案為：玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ，．8.下列關(guān)于電容器的說法，正確的是A．電容器帶電量越多，電容越大B．電容器兩板電勢差越小，電容越大

C．電容器的電容與帶電量成正比，與電勢差成反比D．隨著電容器電量的增加，電容器兩極板間的電勢差也增大參考答案：D9.一段導(dǎo)體兩端電壓是4Ｖ，在2min內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面積的電量是15C，那么這段導(dǎo)體的電阻應(yīng)是

Ω.參考答案：3210.a．原子大小的數(shù)量級(jí)為__________m。b．原子核大小的數(shù)量級(jí)為_________m。c．氦原子的質(zhì)量約為_________kg。d．一個(gè)可見光光子的能量的數(shù)量級(jí)為_________J。e．在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1cm3氣體中的分子數(shù)約為____________。（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s阿伏加德羅常量NA＝6.02×1023mol－1）參考答案：11.已知電流表的內(nèi)阻約為，電壓表內(nèi)阻約為，若待測電阻約為，用伏安法測其電阻，應(yīng)采用電流表

接法（填內(nèi)、外接法），若實(shí)驗(yàn)時(shí)要求電壓表的示數(shù)能夠從零開始調(diào)節(jié)，應(yīng)采用的電路是

（填分壓式、限流式）參考答案：外接法

分壓式12.（4分）質(zhì)量為m的汽車，駛過一半徑為R的拱橋，到達(dá)橋頂時(shí)汽車的速度為v，則此時(shí)汽車對橋的壓力為______________。參考答案：

mg-mv2/R13.在離地面高度為h=20m處，將一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v=5m/s的速度水平拋出，取g=10m/s2，則鋼球從拋出到落地的時(shí)間t=

s；飛行的水平距離s＝

m。參考答案：2，10三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質(zhì)量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大；“查理定律”指出：一定質(zhì)量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強(qiáng)增大；請你用分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強(qiáng)的方式有何不同。參考答案：一定質(zhì)量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動(dòng)能不變，每次分子與容器碰撞時(shí)平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時(shí)間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強(qiáng)增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，對容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強(qiáng)增大。（4分）第一次只改變了單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強(qiáng)的兩個(gè)因素：單位時(shí)間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2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，請簡述理由.(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.（6分）豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在圖所示的勻強(qiáng)磁場中，B＝1.1T，管道半徑R＝0.8m，其直徑POQ在豎直線上，在管口P處以2m/s的速度水平射入一個(gè)帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），其電量大小為10－4C（g取10m/s2）試求：

（1）小球滑到Q處的速度為多大？（2）若小球從Q處滑出瞬間，管道對它的彈力正好為零，小球的質(zhì)量為多少？參考答案：解析：（1）小球在管道中受重力、洛侖茲力和軌道的作用力，而只有重力對小球做功，由動(dòng)能定理得：mg·2R=m

解得vQ=

＝6m/s

（2）在Q處彈力為零，則洛侖茲力和重力的合力提供向心力，有q解得m＝1.2×10-5㎏17.（18分）兩個(gè)動(dòng)能均為0.35MeV的氘核對心正碰，聚變后生成氦，同時(shí)放出一個(gè)中子.已知氘核的質(zhì)量為3.3426×10－27kg，氦3的質(zhì)量為5.0049×10－27kg，中子的質(zhì)量為1.6745×10－27kg。假設(shè)碰前的動(dòng)能和聚變中釋放出的核能都轉(zhuǎn)變成了氦3和中子的動(dòng)能。求：（1）寫出上述核反應(yīng)方程；（2）核反應(yīng)中釋放的核能；（3）核反應(yīng)中產(chǎn)生的氦3的動(dòng)能。參考答案：解析：（1）核反方程為：

（2）反應(yīng)中釋放的核能為：

（3）核反應(yīng)前后動(dòng)量守恒，反應(yīng)前兩個(gè)動(dòng)能相同的氘核的動(dòng)量等大反向，總動(dòng)量為0，設(shè)反應(yīng)后和的質(zhì)量和速度分別為、和、，則有：

題設(shè)已假設(shè)碰前的動(dòng)能和聚變中釋放出的核能都轉(zhuǎn)變成了氦3和中子的動(dòng)能，因此反應(yīng)后的總動(dòng)能滿足：

氦3和中子的質(zhì)量比：

利用以上三式和（2）的結(jié)果可求得氦3的動(dòng)能為：18.如圖，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場，電場方向與xOy平面平行，且與x軸成夾角。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向射出，一段時(shí)間后進(jìn)入電場，進(jìn)入電場時(shí)的速度方向與電場方向相反；又經(jīng)過一段時(shí)間T0，磁場的方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蚶?，大小不變。不?jì)重力。（1）求粒子從P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需時(shí)間；（2）若要使粒子能夠回到P點(diǎn)，求電場強(qiáng)度的最大值。參考答案：；【分析】帶電粒子在組合場中的運(yùn)動(dòng)問題，首先要運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況，再選擇合適方法處理．對于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，常常運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，將其分解為兩個(gè)直線的合成，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解；對于磁場中圓周運(yùn)動(dòng)，要正確畫出軌跡，由幾何知識(shí)求解半徑。【詳解】（1）帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)