山西省晋城市第十中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析

山西省晋城市第十中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）电场中有一点P，下列说法中正确的有（）A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D．P点的场强方向就是放在该点的正电荷受电场力的方向参考答案：CD【考点】电场强度．【分析】电场强度反映电场本身的性质，与试探电荷无关，电场中同一点，场强是一定的．场强方向为就是放在该点的正电荷受电场力的方向．【解答】解：A、场强反映电场本身的性质，只由电场本身决定，与试探电荷无关，则若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强不变．故A错误．B、若P点没有试探电荷，则P点场强不变，不为零，故B错误．C、P点的场强是一定的，由F=qE，可知F与q成正比，E越大，同一电荷在P点受到的电场力越大，故C正确．D、P点的场强方向为就是放在该点的正电荷受电场力的方向．故D正确．故选：CD．2.参考答案：B3.（单选）光滑水平面上有一矩形金属线框，一侧有理想边界的匀强磁场垂直水平面向下，矩形线框的左边框处于磁场边界之外靠近边界处，如图所示，现使磁场的磁感强度均匀减小，则在磁感强度减小到零之前，线框将（

）A．向右运动，全部进入磁场后线框中的感应电流为零，线框所受合力为零，做匀速运动B．向右运动，全部进入磁场后线框中的感应电流恒定，线框所受合力为零，做匀速运动C．向右运动，全部进入磁场后线框中的感应电流减小，线框所受合力不为零，做变速运动D．向左运动，全部出磁场前线框中感应电流不断减小，线框做加速度减小的加速运动参考答案：B4.．在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同。下图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是（

）A．γ、β、α

B．β、γ、α

C．α、β、γ

D．γ、α、β

参考答案：C5.关于电场强度，下列说法正确的是（）A．以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强相同B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C．在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E=，取走q后，该点的场强不为零D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大参考答案：C【考点】电场强度．【分析】场强是矢量，只有大小和方向均相同场强才相同；点电荷的场强公式为E=k；电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，与试探电荷无关．【解答】解：A、以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，方向不同，则场强不同，故A错误．B、由点电荷的场强公式E=k，可知场强与场源电荷的电荷量和该点与场源电荷的距离有关，所以正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大．故B错误．C、电场强度反映电场本身的强弱和方向，与放入电场中的试探电荷无关，所以取走q后，该点的场强不为零．故C正确．D、电荷所受到的电场力很大，由公式F=qE，知可能是由于试探电荷的电荷很大，该点的电场强度不一定很大．故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图象如图，可知入射小球碰撞后的m1v′1是0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1是0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2是0.075kg?m/s．由此得出结论碰撞过程中动量守恒．参考答案：解：（1）由图1所示图象可知，碰撞前球1的速度：v1==1m/s，碰撞后，球的速度：v1′==0.5m/s，v2′==0.75m/s，入射小球碰撞后的m1v′1=0.015×0.5=0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1=0.015×1=0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2=0.01×0.75=0.075kg?m/s，碰撞前系统总动量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系统总动量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞过程中动量守恒；故答案为：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞过程中动量守恒7.右图中竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了，则该电荷运动的轨迹不可能是虚线（选“a”或“b”）；若N点的电势为，则M点电势为。参考答案：8.用伏安法测某一电阻时，如果采用如图4所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间满足关系：R1

R；

R2

R

(填＞或＜)参考答案：R1＜R；

R2＞R9.电荷守恒定律：电荷既不能被

，也不能被

，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量

。参考答案：创造

消灭

不变

10.打点计时器输入的交变电流的频率是50Hz，则打点计时器每隔_____s打一个点。若测得纸带上打下的第20个到第40个点的距离为60.00cm，则物体在这段位移的平均速度为________rn／s。参考答案：11.一水平放置的矩形线圈abcd，在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如右上图所示，位置l和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内

感应电流，如有，从上往下看，电流方向为______

,线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内

感应电流,如有，从上往下看，电流方向为______

,(填“有”或“无",”顺时针”或“逆时针”)参考答案：12.（4分）一个200匝、面积20cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，磁感应强度在0.05s内由O.1T增加到0.5T。在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是________，磁通量的平均变化率是________，线圈中感应电动势的大小为________。参考答案：4×10-4Wb

8×10-3Wb/s

1.6V13.把量程为3mA的电流表改装成欧姆表，其结构如图所示，其中电池的电动势E＝1.5V，改装后，将原来电流表3mA的刻度定为电阻的“0”刻度，则2mA刻度处标____________Ω，1mA刻度处应标__________Ω。参考答案：250；1000三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为，设子弹受到的阻力始终保持不变．

(1)求子弹穿透木块后，木块速度的大小；(2)求子弹穿透木块的过程中，木块滑行的距离s；(3)若改将木块固定在水平传送带上，使木块始终以某一恒定速度(小于v0）水平向右运动，子弹仍以初速度v0水平向右射入木块．如果子弹恰能穿透木块，求此过程所经历的时间．参考答案：17.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14m，b点在a点的右方，如图所示．当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，λ＞14m．经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，求这列波的波速．参考答案：解：据“一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点位移达正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动”，可得出此时a、b间的最简波形，得m因所给定时间与周期的关系未知，故运动时间存在“周期性”．即s

（n=0，1，2，…）因此可能的波速为：m/s（n=0，1，2，…）答：该波的波速可能为m/s，（n═0，1，2，…）【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】根据题意，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，结合波形，得到a，b两点与波长关系的通项式．又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，得到时间与周期的关系通项式，求出波速的通项式，再研究波速的特殊值．18.氢原子的能级如图所示，有一群