广东省汕头市城南中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析

广东省汕头市城南中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析一、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.（单选）关于洛伦兹力，以下说法正确的是

（

）A、带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零B、磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直C、洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D、洛伦兹力对运动电荷一定不做功参考答案：D2.在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示．假设向右的方向为正方向，则物体加速度向右且速度向右的时间段是（）A．0s到1s内 B．1s到2s内 C．2s到3s内 D．3s到4s内参考答案：D【考点】简谐运动的振动图象．【分析】由F=﹣Kx可知位移为负方向时力的方向为正，则加速度为正即为向右；根据位移图象的斜率等于速度分析速度的方向．【解答】解：由由F=﹣Kx可知位移为负则加速度为正即为向右，图中应为2﹣4S，位移图象的斜率等于速度，向右为正，在2﹣4S内则斜率为正的时间段为3﹣4S；则物体加速度向右且速度向右的时间段为3﹣4S，则D正确．故选：D3.（单选）如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()参考答案：A4.在匀强磁场中有一个圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流（

）A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动

B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径转动

D．线圈沿着磁场方向向上移动参考答案：C5.在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光。关于这个实验下面的说法中正确的是A．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B．闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮C．闭合开关待电路稳定后断开开关，ab两灯过一会同时熄灭D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a灯过一会儿熄灭，b灯先闪亮后熄灭参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）柴油发动机在一次压缩过程中，活塞对气体做功2.5×105J，同时气体内能增加了2×105J，则气体向外界放出的热量是______________J。参考答案：

0.5×1047.如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，待测电阻R的测量值为________Ω，若电流表的内阻为0.2Ω，那么待测电阻R的真实值为________Ω．参考答案：100，99.88.真空中有两个相同的带电金属小球A和B（可视为点电荷），相距为r，带电量分别为+2q和+3q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C先跟A接触后再跟B小球接触时，A的电量为

，B的电量为

；再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小为：

参考答案：9.2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs衰变过程，它们分别是_______和__________（填入正确选项前的字母）。131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和_______.

A.X1→

B.X2→

C.X3→

D.X4→参考答案：

B

C

78

8210.图是一列简谐波在时的波动图像，波的传播速度为，则从到的时间内，质点M通过的路程是________m，位移是________m．参考答案：

(1).

(2).0【详解】第一空第二空.根据图像得波长：，所以周期，则从到的时间内，经过了，质点在一个周期内通过的路程为4A，则从t=0到t=2.5s的时间内质点M通过的路程是S=12.5×4A=50×5cm=250cm=2.5m．t=2.5s时刻质点仍在平衡位置，则位移为y=0．11.阴极K用极限波长λ0=0.66μm的金属制成的装置如图所示．若闭合开关S，现用λ=3000A的紫外线照射阴极，调整两个极板电压，使饱和光电流的值（当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）I=0.64μA．（1）求每秒钟阴极发射的光电子数；（2）求光电子飞出阴极时的最大初动能．（3）如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．参考答案：解：（1）阴极每秒发射的光电子数：n=个．（2）根据光电效应方程，光电子的最大初动能为：Ekm=hv﹣W0=，代入数据解得最大初动能为：J．（3）如图照射光的频率不变，光强加倍，则每秒内发射的光电子数也加倍，饱和光电流也增大为原来的2倍，根据光电效应实验规律可得阴极每秒钟发射的光电子个数：n′=2n=8.0×1012个．光电子的最大初动能仍然为：J．答：（1）每秒钟阴极发射的光电子数为4.0×1012个；（2）光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J；（3）每秒钟阴极发射的光电子数为8.0×1012个，光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J．12.有一电池，当两端接3Ω电阻时，输出电流为1.0A，电池内电压为0.6V，该电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω，电池的输出功率为

W，此时电源的效率为

。参考答案：3.6

0.6

3

83.3%

13.一个质量为m的带负电的小球，在如图所示的匀强电场中以水平速度抛出。小球运动的加速度方向竖直向下，大小为，小球在竖直方向下落高度H时,小球的动能增加了

，小球的机械能减少了

，小球的重力势能减少了

。电势能增加了

。参考答案：、、、三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图为质谱仪原理图，加速电场电压为U1。速度选择器内是正交的电场和磁场，其中磁感应强度为B1，板间距离为d。最下面为磁感应强度为B2的偏转磁场（速度分离器），今有一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（不计重力），加速后该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求：（1）粒子进入速度选择中的速度为多大？（2）速度选择器的电压U2＝？（3）粒子的比荷的表达式为？

参考答案：解析：17.示波器是电子技术中常用的测量仪器，其示意图如图所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压为U1，偏转极板长为l，偏转极板间距为d，当电子加速后从两金属板的中央沿极板平行方向进入偏转电场。求： (1)偏转电压U2为多大时，电子束恰好从下极板边缘飞出？(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离为L，则电子束在荧光屏的最大偏转距离为多少？参考答案：解：(1)设电子被电压U1加速后获得速度大小为v0，则有：eU1＝mv…2分在金属板间电子做类平抛运动，且电子束恰好从下极板边缘飞出，水平方向有：…1分竖直方向有：y1＝=at2

…2分又

…1分联立以上各式解得：…1分(2)电子离开偏转电场后做匀速直线运动，可看做从极板的正中心沿直线射出，如图所示。由几何知识（相似三角形）可得：＝…2分解得：…1分18.在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重