云南省昆明市盘龙区白沙河中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

云南省昆明市盘龙区白沙河中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.关于多普勒效应，下列说法正确的是（

）[来源:

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/]A．多普勒效应是由于波的干涉引起的B．多普勒效应说明波源的频率发生改变C．多普勒效应波源的频率未发生改变D．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的参考答案：D2.如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉住绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力为Ff和环对杆的压力FN的变化情况是（）A.Ff不变，FN不变B.Ff增大，FN不变C.Ff增大，FN减小D.Ff不变，FN减小参考答案：B试题分析：在小球上升个过程中，绳子与杆的夹角θ逐渐变小，把圆环A和小球B看成一个整体，竖直方向受重力和杆的支持力，这两个力等大反向，所以环对杆的压力FN等于圆环和小球的重力，大小不变；圆环和小球水平方向受拉力F和摩擦力，这两个力等大反向，拉力，m为小球质量，θ逐渐变小，则F变大，摩擦力Ff变大。故选B考点：动态平衡问题点评：中等难度。“动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．3.关于闭合电路的说法中，错误的是

A．电源短路时，电源内电压等于电动势B．电源短路时，路端电压为零C．电源断路时，路端电压等于电动势

D．外路电阻增大时，路端电压减小参考答案：D4.A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球．两块金属板接在如图所示的电路中．电路中的R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S．此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，已知电源电动势E和内阻r一定．则下列说法正确的是A．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B．保持滑动触头P不动，逐渐增加照射R1的光强，则I增大，U减小C．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变大D．保持滑动触头P不动，逐渐增加照射R1的光强，U的变化量大小与I的变化量大小的比值不变参考答案：BD5.在光电效应实验中，若要增大光电子到达阳极时的动能，可采用的方（

）A、增长光的照射时间B、增大入射光的强度C、增大入射光的频率D、增大光电管两极间的正向电压参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）蟹状星云脉冲星的辐射脉冲周期是0.033s。假设它是由均匀分布的物质构成的球体，脉冲周期是它的旋转周期，万有引力是唯一能阻止它离心分解的力，已知万有引力常量，由于脉冲星表面的物质未分离，故可估算出此脉冲星密度的下限是

。参考答案：7.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为a=1m，电压大小为U=2v，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m=0.3Kg、电量为+q=9c的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________.（）参考答案：8.在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，C变阻器为（20Ω，3A），D变阻器为（500Ω，0.2A）.电压表应该选_____（填A或B），变阻器应该选_________（填C或D）。参考答案：B（A表量程过大，测量误差较大）；C（D变阻器的额定电流过小，且调节不便）。9.如图10所示，在一匀强电场中，将的负电荷由A点移至B点，需克服电场力做功，已知AB连线长为，AB连线与电场线间的夹角，则A、B两点间的电势差___________V，场强E=____________V/m。

参考答案：

5×10-10

F

，

80V10.如图丙所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d，充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q，质量为m的液滴从下板边缘射入电场，并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知，该液滴在电场中做______运动，两板之间的电压UAB为

，电场力做功为_______。参考答案：匀速直线;mgd/q;

mgd11.真空中有一电场，在电场中的P点放一个电量为的检验电荷，它受到的电场力为，则P点的场强为；把检验电荷的电荷量减少为，则检验电荷所受到的电场力为。参考答案：12.（4分）在国际单位制中，加速度的单位是“米/秒2”，读作“

”。加速度是描述速度变化

的物理量。参考答案：米每二次方秒，快慢13.一般来说，电容器极板的正对面积越_________、极板间的距离越_________，电容器的电容就越大。参考答案：大

小根据公式可得，两极板间的正对面积越大，距离越小，电容器的电容就越大，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.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.相距为L=0.2m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m=0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.5T，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力F与时间t的关系如图所示。g=10m/s2，求：（1）杆ab的加速度a和动摩擦因数μ；（2）杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间t0；（3）画出杆cd在整个运动过程中的加速度随时间变化a—t图像，要求标明坐标值（不要求写出推导过程）。参考答案：17.如图所示，在XOY平面内的第Ⅲ象限的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负X轴成45°角．在x＜0且OM的左侧空间存在着负X方向的匀强电场，场强大小为E；在Y＜0的OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一个电子（质量为m，电量为e）从坐标原点O沿Y轴负方向以速度v（已知vΦ）进入磁场，最终离开电、磁场区域，求：（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标．（2）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标．参考答案：解：（1）电子从O点射入磁场，运动轨迹如图，第一次经过磁场边界上的A点，由牛顿第二定律得：evB=m，解得：r=，由几何关系可知，电子在磁场中偏转了90°，故水平方向和竖直方向位移都为半径r，A点坐标为（﹣，﹣）；（2）电子从A点进入电场后，做减速运动，然后以离开时的速度再返回磁场，做圆周运动，最后从C点竖直向上再次进入电场，进入电场后做类平抛运动，由牛顿第二定律可知：eq=ma；水平方向有：2r=at2，竖直方向：s=vt；解得：s=，由于v=，代入解得：s=2r，由图示由于几何知识可得：OD=s﹣MO=s﹣2r=﹣，电子离开电磁场区域的坐标为：（0，﹣）；答：（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标为（﹣，﹣）．（2）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标为（0，﹣）．18.（10分）如图所示，一小物体所受的重力为100N，用细线AC、BC和轻弹簧吊起，处于平衡