湖南省婁底市行知中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

湖南省婁底市行知中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(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.（多選）如圖所示，電量．質(zhì)量分別為q1．q2．m1．m2的兩個(gè)小球，用絕緣絲線懸于同一點(diǎn)，靜止后它們恰好位于同一水平面上，細(xì)線與豎直方向夾角分別為α．β（）A．若m1=m2，q1＜q2，則α＜βB．若m1＞m2，q1=q2，則α＞βC．若m1=m2，q1＜q2，則α=βD．q1、q2是否相等與α、β誰(shuí)大誰(shuí)小無(wú)關(guān)，若m1＞m2，則α＜β參考答案：解：設(shè)左邊球?yàn)锳，右邊球?yàn)锽，則對(duì)A、B球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡和幾何關(guān)系得：m1g=F1cosα，m2g=F2cosβ由于F1=F2，若m1=m2．則有α=β；若m1＞m2．則有α＜β根據(jù)題意無(wú)法知道帶電量q1、q2的關(guān)系．故選：CD．2.一金屬圓環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開(kāi)始釋放，在條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中，條形磁鐵與圓環(huán)：A、始終相互吸引

B、始終相互排斥

C、先互相吸引后相互排斥

D、先相互排斥后相互吸引參考答案：D3.某元素的原子核可以俘獲自身核外的一個(gè)K電子而轉(zhuǎn)變成新元素，這種現(xiàn)象稱為K俘獲，在K俘獲的過(guò)程中，原子核將會(huì)以光子的形式放出K電子的結(jié)合能。關(guān)于K俘獲的過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是A．原子序數(shù)不變

B．原子序數(shù)減小C．原子總質(zhì)量不變

D．原子總質(zhì)量減小參考答案：BD4.如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時(shí)A、B靜止；現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．A、B之間的摩擦力可能大小不變

B．A、B之間的摩擦力一定變小C．B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力

D．彈簧彈力一定不變參考答案：AD5.如圖所示，在某一電場(chǎng)中有一條直電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上取AB兩點(diǎn)，將一個(gè)電子由A點(diǎn)以某一初速度釋放，它能沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰為零，電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。則下列判斷正確的是（

）A．B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．電子在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度C．B點(diǎn)的電勢(shì)低于A點(diǎn)的電勢(shì)D．正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的的電勢(shì)能參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，水平地面上的物體質(zhì)量為m，跨過(guò)動(dòng)滑輪的繩子一端沿水平方向固定在墻上，另一端與水平方向成θ角，且受恒力F作用．在物體沿水平地面向右移動(dòng)l的過(guò)程中，繩子的拉力所做的功W＝________。

參考答案：7.如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài).（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷.（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

.參考答案：解:若設(shè)q1、q3均帶正電，則雖然q2可以平衡，但q1或q3所受的兩個(gè)庫(kù)侖力由于均為斥力故而方向相同，不能平衡.若設(shè)q1、q3均帶負(fù)電，則每個(gè)點(diǎn)電荷所受的兩個(gè)庫(kù)侖力均方向相反，可能平衡.因此，q1、q3均帶負(fù)電.也就是說(shuō)，在這種情況下，q1、q3必須是同種電荷且跟q2是異種電荷.q1受q2水平向右的庫(kù)侖引力作用和q3水平向左的庫(kù)侖斥力作用.由庫(kù)侖定律和平衡條件有同理，對(duì)q2有;對(duì)q3有.以上三式相比，得q1:q2:q3=.點(diǎn)評(píng):本題設(shè)置的物理情景比較清楚，過(guò)程也很單一，但仍要注意分析，仔細(xì)運(yùn)算，容易出現(xiàn)的問(wèn)題有:由于未認(rèn)真審題，誤認(rèn)為只是要求q2處于平衡狀態(tài)而沒(méi)有看清是三個(gè)點(diǎn)電荷均要處于平衡狀態(tài);或者在分析時(shí)，片面地認(rèn)為只要考慮其中兩個(gè)點(diǎn)電荷的平衡條件就行了，似乎只要滿足了這一條件，它們對(duì)第三個(gè)點(diǎn)電荷的庫(kù)存侖力肯定相等;或者運(yùn)算時(shí)丟三落四.凡此種種，均不可能得出正確的結(jié)果.

8.如圖所示，一匝數(shù)為100匝正方形線圈放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里。此時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量為0.4wb，現(xiàn)將線圈平面繞OO'軸轉(zhuǎn)過(guò)90o，此時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量為_(kāi)_____wb，若此過(guò)程歷時(shí)2s，則這段時(shí)間內(nèi)線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為_(kāi)______V。參考答案：0

209.兩個(gè)相同的回旋加速器，分別接在加速電壓U1和U2的高頻電源上，且U1>U2，有兩個(gè)相同的帶電粒子分別在這兩個(gè)加速器中運(yùn)動(dòng),設(shè)兩個(gè)粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1和t2，獲得的最大動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，則t1____t2,Ek1____Ek2．（填“>”“<”“=”）參考答案：t1<t2,Ek1=Ek210.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線受到向下的磁場(chǎng)力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。11.導(dǎo)線中的電流為1.6A，在1s內(nèi)通過(guò)該導(dǎo)線某一橫截面的電子有_____個(gè)。參考答案：101912.用頻率為ν的光照射光電管陰極時(shí)，產(chǎn)生的光電流隨陽(yáng)極與陰極間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示，Uc為遏止電壓.已知電子電荷量為-e，普朗克常量為h，則光電子的最大初動(dòng)能Ekm=

；該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率ν0=

．參考答案：Ekm=eUc

ν0=ν-eUc/h

13.如圖所示是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，M、N的連線與電場(chǎng)線方向平行，P、N的連線與電場(chǎng)線方向垂直。已知場(chǎng)強(qiáng)E＝2×102N/C，MN間的距離s＝30cm，一個(gè)電荷量為q＝－4×10－8C的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿MN連線移到N點(diǎn)，電勢(shì)能

（填“增加”或“減少”)了

J，沿MP連線移到P點(diǎn)，電勢(shì)能變化了

J。參考答案：增加

，

2.4×10－6

，

2.4×10－6

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來(lái)，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．15.（12分）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的粒子P和Q同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又同時(shí)從磁場(chǎng)邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大，不計(jì)粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁感線的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，形成如圖16所示的交變電動(dòng)勢(shì)圖象，試根據(jù)圖象求出：

（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

（2）電動(dòng)勢(shì)的有效值；

（3）t=1.0×10?2s時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角。參考答案：（1）（3分）由圖象得，交變電動(dòng)勢(shì)的周期T=6×10s而周期

代入數(shù)值解得

105rad/sks5u

（2）（3分）由圖象得，交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝20V，電動(dòng)勢(shì)的有效值

ks5u代入數(shù)值解得

14.1V（3）（3分）交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式

線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角

將t=1.0×10?2s代入，解得

17.（16分）在豎直平面內(nèi)放置一長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一個(gè)直徑比玻璃管直徑略小的小球，小球帶電荷量為－q、質(zhì)量為m．玻璃管右邊的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/q．如圖所示，場(chǎng)的左邊界與玻璃管平行，右邊界足夠遠(yuǎn)．玻璃管帶著小球以水平速度v0垂直于左邊界進(jìn)入場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，由于水平外力F的作用，玻璃管進(jìn)入場(chǎng)中速度保持不變，一段時(shí)間后小球從玻璃管b端滑出并能在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，最后從左邊界飛離電磁場(chǎng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力。

（1）試分析小球在玻璃管中的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）試求小球從玻璃管b端滑出時(shí)的速度大??；

（3）試求小球離開(kāi)場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與左邊界的夾角。參考答案：（1）小球在玻璃管中沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)（2分）豎直方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（2分）

或小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)（4分）（2）由得，即重力與電場(chǎng)力平衡（1分）所以小球在管中運(yùn)動(dòng)的加速度為：

（2分）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至b端時(shí)的y方向速度分量為vy，則：（1分）所以小球運(yùn)動(dòng)至b端時(shí)速度大小為（2分）（3）設(shè)小球在管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，t時(shí)間內(nèi)玻璃管的運(yùn)動(dòng)距離（1分）由牛頓第二定律得：（1分）由幾何關(guān)系得：（1分）

因?yàn)?，所以?分）

可得（1分）

故，即小球飛離磁場(chǎng)時(shí)速度方向垂直于磁場(chǎng)邊界向左

（1分）18.如圖15所示，水平桌面到地面的高度h=0.8m，質(zhì)量m=0.2kg的小物塊（可以看作質(zhì)點(diǎn)）放在桌面A端．現(xiàn)對(duì)小物塊施加一個(gè)F=0.8N的水平向右的恒力，小物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)它經(jīng)過(guò)桌面上的B點(diǎn)時(shí)撤去力F，一段時(shí)間后小物塊從桌面上的C端飛出，最后落在水平地面上．已知AB=BC=0.5m，小物塊在A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2，在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1．（1）求小物塊落地點(diǎn)與桌面C端間的水平距離；（2）某同學(xué)作出了如下判斷：若僅改變AB段的長(zhǎng)度而保持BC段的長(zhǎng)度不變，或僅改變BC段的長(zhǎng)度而保持AB段的長(zhǎng)度不變，都可以使小物塊落地點(diǎn)與桌面