山西省大同市白洞礦中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省大同市白洞礦中學(xué)2021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.對(duì)于光電效應(yīng)下列理解正確的是(

)A.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，相同的光電管在光強(qiáng)相同的紫光和藍(lán)光照射下飽和光電流相同B.入射光照射到某金屬表面瞬間發(fā)生光電效應(yīng)，若僅減弱該光的強(qiáng)度，則仍瞬間發(fā)生光電效應(yīng)C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，遏止電壓與入射光的頻率成正比參考答案：B【詳解】A、紫光的頻率大于藍(lán)光的頻率，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，由于光強(qiáng)相同，則紫光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光子數(shù)減小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目減少，則飽和光電流的強(qiáng)度小，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)光電效應(yīng)方程知：，則入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強(qiáng)度，則仍一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；C、光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，某材料發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，根據(jù)光電效應(yīng)方程，以及最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系Ekm＝eUc得eUc＝h﹣W0，知遏止電壓Uc的大小與入射光的頻率是線性關(guān)系，但不是正比，故D錯(cuò)誤。2.在下面列舉的各個(gè)實(shí)例中，哪些情況機(jī)械能是守恒（

）A．汽車在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)

B．拋出的手榴彈或標(biāo)槍在空中的運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力）C．拉著物體沿光滑斜面勻速上升

D．如圖所示，在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球碰到一個(gè)彈簧，把彈簧壓縮后，又被彈回來(lái)參考答案：ABD3.如圖所示，一小球貼著光滑曲面自由滑下，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)。以下表述不正確的是A.若以地面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能比C點(diǎn)大B.若以A點(diǎn)所在的水平面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能比C點(diǎn)小C.無(wú)論以何處水平面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能均比C點(diǎn)大D.小球的重力勢(shì)能是小球和地球所組成的系統(tǒng)共有的參考答案：B4.(單選)人以20N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進(jìn)了5.0m，人放手后，小車又前進(jìn)了2.0m才停下來(lái)，則小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人的推力所做的功為()A．100J B．140J

C．60J

D．無(wú)法確定參考答案：A5.（多選題）一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c．下列說(shuō)法正確的是（）A．核反應(yīng)方程是H+n→H+γB．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=m1+m2﹣m3C．輻射出的γ光子的能量E=（m3﹣m1﹣m2）c2D．γ光子的波長(zhǎng)λ=參考答案：AB解：A、該核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，故A正確；B、聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=（m1+m2）﹣m3，故B正確；C、聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出，故光子能量為E=（m1+m2﹣m3）c2，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)E==（m1+m2﹣m3）c2，得光子的波長(zhǎng)為：λ=，故D錯(cuò)誤．故選：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖11所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，點(diǎn)為半圓弧的圓心，.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2。則E1與E2之比為

。參考答案：7.實(shí)驗(yàn)中保持滑塊質(zhì)量不變，改變滑塊受力時(shí)，測(cè)出滑塊在相等時(shí)間內(nèi)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位移x．以小車的受力F為橫坐標(biāo)，以小車的位置移x為縱坐標(biāo)作圖，得出的圖象應(yīng)是________，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是________．參考答案：8.質(zhì)量為m1=2kg的帶電絕緣球A，在光滑水平面上，從無(wú)限遠(yuǎn)處以初速度10m/s，向另一個(gè)固定在水平面上帶同號(hào)電荷的絕緣球B靠近，B球的質(zhì)量為m2=3kg，在它們相距到最近時(shí)，總的動(dòng)能為_(kāi)________________J，它們具有的電勢(shì)能為_(kāi)________________J。參考答案：

0，

100

9.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合圓形金屬線框，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞0點(diǎn)擺動(dòng)．金屬線框從左側(cè)某一位置靜止開(kāi)始釋放，在擺動(dòng)到右側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。若你站在該實(shí)驗(yàn)裝置的右側(cè)，你所“看到”線框中感應(yīng)電流的方向是

。參考答案：10.如圖所示，用水平力F把一鐵塊緊壓在豎直墻壁上靜止不動(dòng)，當(dāng)F增大時(shí)，墻對(duì)鐵塊的支持力將，墻與鐵塊間的摩擦力將。(填“增大”，“減小”或“不變”)參考答案：11.如圖所示，圓弧軌道與水平面平滑連接，軌道與水平面均光滑，質(zhì)量為m的物塊B與輕質(zhì)彈簧拴接靜止在水平面上，彈簧右端固定，質(zhì)量為3m的物塊A從圓弧軌道上距離水平面高h(yuǎn)處由靜止釋放，與B碰撞后推著B(niǎo)一起運(yùn)動(dòng)但與B不粘連．求：Ⅰ．彈簧的最大彈性勢(shì)能；Ⅱ．A與B第一次分離后，物塊A沿圓弧面上升的最大高度．參考答案：解：Ⅰ．A下滑與B碰前，根據(jù)機(jī)械能守恒得：3mgh=×3mA與B碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒得：3mv1=4mv2彈簧最短時(shí)彈性勢(shì)能最大，系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，據(jù)功能關(guān)系可得：Epmax=×4m解得：Epmax=mghⅡ．據(jù)題意，A．B分離時(shí)A的速度大小為v2A與B分離后沿圓弧面上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒得：3mgh′=×3m解得：h′=h答：Ⅰ．彈簧的最大彈性勢(shì)能是mgh；Ⅱ．A與B第一次分離后，物塊A沿圓弧面上升的最大高度是h．12.（4分）兩個(gè)相同的金屬球分別帶有－q和+3q的電荷量，距離＞＞球的半徑，設(shè)此時(shí)相互作用力為F，若將它們接觸后再分開(kāi)，距離變?yōu)樵瓉?lái)的，則它們的相互作用力變?yōu)開(kāi)_____參考答案：3F13.的面積有

（填“增大”或“縮小”）的趨勢(shì)。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.（8分）在3秒鐘時(shí)間內(nèi)，通過(guò)某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.（5分）如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，結(jié)合圖片，請(qǐng)說(shuō)出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種做法(至少三種)。(1)

；(2)

；(3)

。參考答案：(1)

閉合開(kāi)關(guān)瞬間；(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間；(3)

閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖1中B為電源，電動(dòng)勢(shì)E=27V，內(nèi)阻不計(jì)。固定電阻R1=500Ω，R2為光敏電阻。C為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)l1=8.0×10-2m，兩極板的間距d=1.0×10-2m。S為屏，與極板垂直，到極板的距離l2=0.16m。P為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的三個(gè)扇形a、b和c構(gòu)成，它可繞AA’軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)細(xì)光束通過(guò)扇形a、b、c照射光敏電阻R2時(shí)，R2的阻值分別為1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量，電子質(zhì)量。忽略細(xì)光束的寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力。假設(shè)照在R2上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)R2阻值立即有相應(yīng)的改變。(1）設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)光束通過(guò)b照射到R2上，求電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y。（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）。(2）設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在a、b分界處時(shí)t=0，試在圖2給出的坐標(biāo)紙上，畫出電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y隨時(shí)間t的變化圖線（0—6s間）。要求在y軸上標(biāo)出圖線最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的值。（不要求寫出計(jì)算過(guò)程，只按畫出的圖線評(píng)分。）

參考答案：．答案：(1）設(shè)電容器C兩板間的電壓為U，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，電子在極板間穿行時(shí)y方向上的加速度大小為a，穿過(guò)C的時(shí)間為t1，穿出時(shí)電子偏轉(zhuǎn)的距離為y1，

①

②

eE=ma

③

④

⑤

由以上各式得

⑥

代入數(shù)據(jù)得

⑦

由此可見(jiàn)，電子可通過(guò)C.

設(shè)電子從C穿出時(shí)，沿y方向的速度為v1，穿出后到達(dá)屏S所經(jīng)歷的時(shí)間為t2，在此時(shí)間內(nèi)電子在y方向移動(dòng)的距離為y2，

v1=at1

⑧

⑨

y2=v1t2

⑩

由以上有關(guān)各式得

11

代入數(shù)據(jù)得y2=1.92×10－2m

12

由題意y=y1+y2=2.4×10－2m

13(2）如圖所示。

17.如圖所示，用等長(zhǎng)的絕緣線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B，兩線上端固定于O點(diǎn)，B球固定在O點(diǎn)正下方。當(dāng)A球靜止時(shí)，兩懸線的夾角為θ。若某時(shí)刻A球的質(zhì)量減半，同時(shí)電荷量也減半，B球質(zhì)量、電荷量不發(fā)生變化。求此時(shí)兩懸線的夾角是多少？參考答案：解：設(shè)兩球距離為d，分析A球的受力如圖示，圖中

（2分）由平衡條件得（2分）可得

（1）

（2分）設(shè)A球的質(zhì)量減半，同時(shí)電荷量也減半時(shí)，兩懸線的夾角為α。同理可得：

（2）

（2分）對(duì)比（1）、（2）兩式可得：。

（2分）18