山西省大同市鐵路分局職工子弟湖東中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省大同市鐵路分局職工子弟湖東中學(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.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，

可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有：

A．6種

B．10種

C．12種

D．15種參考答案：B2.(多選)（2014?內(nèi)黃縣校級(jí)一模）如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，水平放置的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)．為了使液滴豎直向上運(yùn)動(dòng)，下列操作可行的是（）A． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將兩板間的距離拉大一些B． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將兩板水平地向相反方向移開(kāi)一些C． 保持開(kāi)關(guān)閉合，將兩板間的距離減小一些D． 保持開(kāi)關(guān)閉合，以?xún)砂甯髯缘淖髠?cè)板沿為軸，同時(shí)向上（即逆時(shí)針?lè)较颍┺D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度參考答案：BC解：A、將S斷開(kāi)，電量Q不變，增大板間距離d，根據(jù)E=，U=，C=，則E=，與d無(wú)關(guān)，則E不變，帶電液滴不動(dòng)．故A錯(cuò)誤；B、將S斷開(kāi)，Q不變，將兩板水平地向相反方向移開(kāi)一些，正對(duì)面積S減小，根據(jù)E=知，E變大，則電場(chǎng)力變大，液滴向上運(yùn)動(dòng)．故B正確；C、保持開(kāi)關(guān)閉合，板間距離d變小，電勢(shì)差不變，根據(jù)E=知，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力增大，將向上運(yùn)動(dòng)．故C正確；D、保持開(kāi)關(guān)閉合，以?xún)砂甯髯缘淖髠?cè)板沿為軸，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，板間距離減小，場(chǎng)強(qiáng)增大，電場(chǎng)力也逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，液滴將沿電場(chǎng)力與重力的合力方向運(yùn)動(dòng)，不可能豎直向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．故選：BC．3.如圖所示，一帶正電的滑環(huán)套在水平放置且足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給環(huán)施以一個(gè)水平向右的沖量，使其運(yùn)動(dòng)，則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況不可能是

A．先做減速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)B．一直做減速運(yùn)動(dòng)，直至靜止C．先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)D．一直做勻速運(yùn)動(dòng)參考答案：C4.如圖所示，在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q，以O(shè)為圓心作一圓?，F(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功最多的過(guò)程是：A．移到B的過(guò)程

B．移到C的過(guò)程C．移到D的過(guò)程

D．三個(gè)過(guò)程一樣多

參考答案：D5.如圖所示，一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)，另一個(gè)電量為-q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線(xiàn)向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v。已知靜電力常量為k，點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，AB間距離為L(zhǎng)則（

）A．OB間的距離為B．從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+C．從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+

D．在點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中，AB間電勢(shì)差參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力為，如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大到原來(lái)的倍，它們之間作用力的大小等于

。參考答案：F/97.右圖為穿過(guò)某線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化的一t圖象，已知線(xiàn)圈匝數(shù)為l0匝，則0～2s線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

V，2～6s線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

V，6～8s線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

V。參考答案：_10_______

____0__________

____20____8.有一臺(tái)電動(dòng)起重機(jī)，其兩端的電壓為380伏，通過(guò)它的電流為10安時(shí)，起重機(jī)正好以3m/s的速度勻速提起100千克的物體，不考慮其他機(jī)械能的損失，則電動(dòng)機(jī)的電阻為

Ω。（g取10m/s2）參考答案：8由能量守恒：380×10=3800=100R+1000×3解得R=8Ω9.如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)在a、b間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O是它振動(dòng)的平衡位置。若從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)3s，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)M點(diǎn)，再經(jīng)2s，它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)。則該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是下圖中的參考答案：B10.汽艇在寬為400m、水流速度為3m/s的河中以最短時(shí)間過(guò)河，已知它在靜水中的速度為4m/s，其過(guò)河時(shí)間為

s、過(guò)河位移為

m。參考答案：100

50

11..兩個(gè)完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖所示，開(kāi)始時(shí)平板及磁鐵皆處于水平位置，且靜止不動(dòng)．a(chǎn)．現(xiàn)將AB突然豎直向上平移(平板與磁鐵之間始終接觸)，并使之停在A″B″處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)條形磁鐵吸在了一起．b．如果將AB從原來(lái)位置突然豎直向下平移，并使之停在位置A′B′處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)開(kāi)始時(shí)兩磁鐵靜止不動(dòng)，磁鐵間的相互作用力是________力；右側(cè)的磁鐵受到的靜摩擦力的方向向________．(2)在a過(guò)程中磁鐵開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，平板正在向上加速還是減速呢？答：________.

(3)在b過(guò)程中磁鐵開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，平板正在向下加速還是減速呢？答：________.參考答案：(1)吸引右(2)減速(3)加速12.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長(zhǎng)為，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，該金屬的逸出功為_(kāi)___________．若用波長(zhǎng)為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)______________．參考答案：

13.在研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球_________（填“可以”或“不可以”）看成質(zhì)點(diǎn)；在研究一列火車(chē)通過(guò)一座橋的時(shí)間時(shí)，火車(chē)_________（填“可以”或“不可以”）看成質(zhì)點(diǎn)。參考答案：_可以__；

__不可以三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開(kāi)普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以?xún)?nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以?xún)?nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以?xún)?nèi)，可能存在一些看不見(jiàn)的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說(shuō)出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線(xiàn)路產(chǎn)生高壓，通過(guò)高壓放電的電火花來(lái)點(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問(wèn)點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱(chēng)為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線(xiàn)密集，因而電場(chǎng)強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周?chē)袦\藍(lán)色的光暈．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某空間存在一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，如圖所示．一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從P點(diǎn)以水平速度v0射入電場(chǎng)中，然后從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)，從N點(diǎn)射出磁場(chǎng)．已知，帶電粒子從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)，速度與豎直方向成30°角，弧MN是圓周長(zhǎng)的，粒子重力不計(jì)．求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?）圓形區(qū)域的半徑R．（3）帶電粒子從P點(diǎn)到N點(diǎn)，所經(jīng)歷的時(shí)間t．參考答案：解：（1）在電場(chǎng)中，粒子經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度大小v==2v0豎直分速度vy=v0cot30°=由h=，a=得E=（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后由洛倫茲力充當(dāng)向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌跡半徑為r．由牛頓第二定律得：qvB=m，r==根據(jù)幾何關(guān)系得：R=rtan30°=（3）在電場(chǎng)中，由h=得t1=；在磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=T=×=故帶電粒子從P點(diǎn)到N點(diǎn)，所經(jīng)歷的時(shí)間t=t1+t2=+．答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小是．（2）圓形區(qū)域的半徑R是．（3）帶電粒子從P點(diǎn)到N點(diǎn)，所經(jīng)歷的時(shí)間t是+．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）粒子在電場(chǎng)中僅受豎直向下的電場(chǎng)力，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合求解．（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后由洛倫茲力充當(dāng)向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出軌跡半徑，由幾何關(guān)系求解R．（3）分兩個(gè)過(guò)程分別求出時(shí)間，即可得到總時(shí)間．17.電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上。阻值r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開(kāi)始下滑至底端，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求：(1)金屬棒在此過(guò)程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時(shí)的加速度．(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，……。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說(shuō)明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答。參考答案：（1）下滑過(guò)程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此

（1分）∴（2分）（2）金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力

（1分）由牛頓第二定律

（2分）∴（1分）(3)此解法正確。

(1分)金屬棒下滑時(shí)沿斜面受重力和安培力作用，其運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。無(wú)論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大。由動(dòng)能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確。(2分)

（1分）∴（1分）18.如圖所示，在一個(gè)由x