河北省石家莊市辛集第二中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

河北省石家莊市辛集第二中學(xué)2022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，一個(gè)剛性的矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，然后穿出磁場(chǎng)區(qū)域繼續(xù)下落，已知磁場(chǎng)區(qū)域的高度大于線圈的高度，則下列判斷中正確的是（

）

A、若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是減速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)時(shí)也是減速運(yùn)動(dòng)

B、若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是減速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng)

C、若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是勻速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)時(shí)也是勻速運(yùn)動(dòng)

D、若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)時(shí)也是加速運(yùn)動(dòng)參考答案：A2.物體以初速度v0水平拋出，某時(shí)刻物體的水平位移大小與豎直位移大小相等，下列說法中不正確的是（

）A．該時(shí)刻水平速度大小與豎直速度大小相等

B．該時(shí)刻物體的速度大小等于

C．從拋出到該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D．從拋出到該時(shí)刻物體位移大小等于參考答案：A3.5某物體以v0=75m/s的初速度沿直線運(yùn)動(dòng)，加速度a隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。下列判斷正確的是A．0.3s時(shí)刻物體的速度大小為45m/s

B．0~0.3s內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)C．0~0.3s內(nèi)速度減少4.5m/sD．從0.3s時(shí)刻至2.5s時(shí)刻內(nèi)通過的位移大小為82.5m參考答案：CD4.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中（

）

A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的小數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大參考答案：A5.（單選題）如圖所示,水平放置的平行板電容器與一電池相連。在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將電容器兩板間的距離增大，則（

）A．兩板帶電量一定，電容變大，質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)B．兩板帶電量一定，電容變大，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)C．兩板間電壓一定，電容變小，質(zhì)點(diǎn)保持靜止D．兩板間電壓一定，電容變小，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)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6.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_____．參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，受到一個(gè)與水平面方向成角的拉力F作用，恰好作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體與水平面間的摩擦系數(shù)為：A．Fcosα/（mg-Fsinα）B．Fsinα/（mg-Fsinα）C．（mg-Fsinα）/FcosαD．Fcosα/mg參考答案：A8.一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖1—8—4所示．如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)．設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為

．(粒子的重力忽略不計(jì))參考答案：9.理想模型是物理學(xué)中重要的思想方法之一，在解決實(shí)際問題中有重要意義，例如質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中的一個(gè)理想模型，請(qǐng)?jiān)倥e出一例：

。比值法是物理學(xué)中經(jīng)常用來定義物理量的一種方法，例如定義加速度就用了這種方法，請(qǐng)?jiān)倥e出用這種方法定義的一個(gè)物理量：

。參考答案：點(diǎn)電荷（檢驗(yàn)電荷）；

電場(chǎng)強(qiáng)度（電容，電勢(shì)，電勢(shì)差）10.將1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液.已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取1滴溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為0.2m2，由此估算油酸分子直徑_________m參考答案：11.如圖所示，A、B兩點(diǎn)相距0.1m，AB連線與電場(chǎng)線的夾角θ＝60°，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝100V/m，則A、B間電勢(shì)差UAB＝__________V。參考答案：-5V12.（4分）如圖所示。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度V沿著與磁場(chǎng)邊界CD成θ角的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。則該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝

，粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過程中距離射入點(diǎn)的最大距離為

。參考答案：2（π—θ）m／Bq（2分），2mV／Bq（2分）13.如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以一定的初速度沿中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沒下板的邊緣飛出，已知板間的電壓為U，粒子通過平行金屬板的時(shí)間為t，不計(jì)粒子的重力，則平行金屬板間的距離d=

，粒子在前和后時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功之比為

．參考答案：t；1：3考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：帶正電的粒子進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，由推論可求出在前時(shí)間內(nèi)和在后時(shí)間內(nèi)豎直位移之比，由功的定義求出電場(chǎng)力做功之比．解答：解：帶電粒子在電場(chǎng)中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移電場(chǎng)力為根據(jù)牛頓第二定律a=所以故d=根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)結(jié)論y1：y2：y3=1：3：5可知，前時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力做功為W1=qEy1，后時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力做功為W2=qEy2，所以故答案為：t；1：3．點(diǎn)評(píng)：本題是類平拋運(yùn)動(dòng)，要熟練掌握其研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解，并要抓住豎直方向初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的一些推論，研究位移和時(shí)間關(guān)系．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供了下表中的器材。

小燈泡L（額定電壓2.5V，額定電流250mA）直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）電流表（量程300mA，內(nèi)阻約0.5）電流表（量程500mA，內(nèi)阻約0.2）電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3k）電壓表（量程6V，內(nèi)阻約6k）滑動(dòng)變阻器（最大阻值約10）開關(guān)S，導(dǎo)線若干

①為了使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小，應(yīng)選用的電流表是__________、電壓表是__________；②若該同學(xué)已正確選用器材，并連接好部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖甲。請(qǐng)?jiān)趫D甲中完成其余的電路連接，要求小燈泡兩端的電壓能在0～2.5V范圍連續(xù)變化，且盡可能減少實(shí)驗(yàn)誤差；③該同學(xué)在正確完成實(shí)驗(yàn)后得到圖乙所示的伏安特性曲線，他從圖線中得到“通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大”的規(guī)律。請(qǐng)你分析圖線再寫出兩條規(guī)律：a．___________________________。b．______________________________。參考答案：①,（每空2分）；②如圖：（4分）；③通過小燈泡的電流與電壓的變化關(guān)系是非線性關(guān)系；小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；小燈泡的功率隨電壓的增大而增大等(每條2分，共4分，其他說法正確的,同樣給分)15.某同學(xué)測(cè)量一只未知阻值的電阻如圖所示。他用多用電表進(jìn)行測(cè)量，按照正確的步驟操作后，測(cè)量的結(jié)果如圖甲所示。請(qǐng)你讀出其阻值大小為_____________（3分）。為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)接著應(yīng)該進(jìn)行哪些操作？答：_______________________________________（4分）。

參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達(dá)x軸時(shí)（不含初次射出的情況），它與點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)。求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動(dòng)的總路程s并畫出這段時(shí)間內(nèi)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖（重力及其它作用均不計(jì)）。參考答案：解：如圖所示，有L=4R設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)的最大路程為l，加速度為a，則由前面分析知，粒子運(yùn)動(dòng)的總路程為S=2rR+2l17.钚的放射性同位素Pu靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)U*和α粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)U*立即衰變?yōu)殁櫤薝，并放出能量為0.097MeV的γ光子．已知：Pu、U和α粒子的質(zhì)量分別為mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u，1u＝931.5MeV/c2.(1)寫出衰變方程(2)已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略，求α粒子的動(dòng)能參考答案：(1)衰變方程為Pu→U*＋He

U*→U＋γ

或合起來有Pu→U＋He＋γ

(2)上述衰變過程的質(zhì)量虧損為Δm＝mPu－mU－mα

放出的能量為ΔE＝c2·Δm

這些能量是鈾核U的動(dòng)能EU、α粒子的動(dòng)能Eα和γ光子的能量Eγ之和ΔE＝EU＋Eα＋Eγ

EU＋Eα＝(mPu－mU－mα)c2－Eγ

設(shè)衰變后的鈾核和α粒子的速度分別為vU和vα，則由動(dòng)量守恒有mUvU＝mαvα

又由動(dòng)能的定義知EU＝mUv，Eα＝mαv

得＝

Eα＝[(mPu－mU－mα)c2－Eγ]代入題給數(shù)據(jù)得Eα＝5.034MeV.18.如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長(zhǎng)L＝18cm的理想氣體，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，兩管水銀面的高度差Δh＝4cm，設(shè)外界大氣壓為75cmHg，為了使左、右兩管中的水銀面相平，(1)若