山东省泰安市黄前中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

山东省泰安市黄前中学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.设一列火车沿平直的轨道飞快行驶，如图，车厢中央的光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁与后壁，这是两个事件，下列说法正确的是（

）A．车厢内的观察者认为闪光先到达后壁，后到达前壁B．车厢内的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁C．车厢外的观察者认为闪光先到达前壁，后到达后壁D．车厢外的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁参考答案：B2.（多选题）如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动，则：（

）

A、随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B、外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C、当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D、无论ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能参考答案：CD3.下列关于电容器的叙述不正确的是A．两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，就组成了电容器B．使电容器两个极板分别带上等量的异种电荷的过程叫做电容器的充电过程C．电容器所带的电荷越多，电容就越大D．电容的国际单位是法拉参考答案：C4.（多选）在使用多用电表的欧姆挡测电阻时，应（）A．使用前检查指针是否停在欧姆挡刻度线的“∞”处B．每换一次挡位，都要进行一次电阻调零C．在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表D．测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的挡来测量参考答案：考点：用多用电表测电阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：使用欧姆表测电阻前要注意机械调零；每换一次挡都要重新进行欧姆调零；欧姆表内置电源的正极与“﹣”插孔相连，即与黑表笔相连，使用欧姆表测电阻时，电流从黑表笔流出，红表笔流入；使用欧姆表测电阻应选择适当的档位，使指针指在中央刻度盘附近，如果指针偏转角度较小，说明所选档位太大，应换小挡．解答：解：A、使用前检查指针是否停在欧姆挡刻度线的“∞”处，故A正确；B、每换一次挡位，都要进行一次欧姆调零，故B正确；C、在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表，故C正确；D、测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较大的挡来测量，故D错误；故选：ABC．点评：本题考查了用多用电表欧姆挡测电阻的注意使用及方法，掌握使用欧姆表的注意使用即可正确解题；要掌握多用电表的使用方法及注意事项．5.(多选)图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则A.M带负电荷，N带正电荷B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D.M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.学习库仑定律后，某物理兴趣小组根据该定律探究相同金属小球的电荷量分配关系.取三个完全相同的不带电金属球A、B、C，首先使A球带上一定电荷，A、B接触后放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为FAB。B、C接触后也放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为FBC，如果金属球间的电荷量平分,FAB、FBC的比值等于

参考答案：4∶17.如图所示，一根质量不计、长为1m，能承受最大拉力为14N的绳子，一端固定在天花板上，另一端系一质量为1kg的小球，整个装置处于静止状态，若要将绳子拉断，作用在球上的水平冲量至少应为N?S．（g取10m/s2）参考答案：解：要使绳子拉断，绳子的拉力必须达到最大值F=14N，此时恰好由绳子的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律则有：F﹣mg=m，代入数据解得：v=2m/s，由动量定理得：I=△p=mv=1×2=2N?s作用在小球上的水平冲量至少应为2N?s．故答案为：2．【考点】动量定理；牛顿第二定律；向心力．【分析】要将绳子拉断，绳子的拉力必须达到最大值30N，此时恰好由绳子的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求出小球的速度，再由动量定理求解冲量．8.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应。根据这一理论，在太阳内部4个氢核（）转化成1个氦核（He）和2个正电子（e）并放出能量。已知质子质量＝1.0073u，α粒子的质量＝4.0015u，电子的质量＝0.0005u，1u的质量对应931.5MeV的能量，（1）写出该热核反应方程：___________________________（2）一次这样的热核反应过程中释放出_________兆电子伏的能量？（结果保留两位有效数字）参考答案：解：以和表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有： ①碰撞前，氢原子与电子的总动能为： ②联立①②两式并代入数据解得：氢原子从基态跃迁到n＝4的能级所需能量由能级图可得：碰撞后，受激氢原子与电子的总动能为：。9.如图所示，为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，右图是这列波中质点p的振动图线，那么：(1)该波的传播速度为________m/s；(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；(3)图中Q点(坐标为x＝2.25m处的点)的振动方程为：y＝____________________cm.参考答案：(1)0.5m/s（2分）(2)向左（2分）(3)y＝0.2cosπt

cm（2分）10.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下器材：A．秒表一只

B．质量为m的物体一个C．弹簧测力计一个

D．天平一架（带砝码）宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径R及质量M，已知引力常量为G（1）绕行时需测量的物理量为

__，选用的器材是_________（填序号）（2）着陆后需测量的物理量为_______，选用的器材是________（填序号）（3）利用测得的物理量写出半径R=_________，质量M=________参考答案：（1）绕行时的圈数n和所用时间t，A（2）_质量为m的物体的重力F，C___（3），质量11.用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图，由图可知电动势的测量值是

V

，.电池内阻的测量值

Ω。

参考答案：12.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力大小为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：，

3.6×10413.物体从高1.8m、长3m的光滑斜面的顶端，由静止开始沿斜面滑下，设物体下滑过程中机械能守恒，物体滑到斜面底端的速度大小是__________m/s。(g取10m/s2)参考答案：6三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．（1）下列说法中正确的是ACA．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°（2）弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为4.00N（3）本实验采用的科学方法是CA．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法．参考答案：解：（1）A、在同一组数据中，只有当橡皮条节点O的位置不发生变化时，两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同，才可以验证平行四边形定则，故A正确；B、弹簧测力计拉细线时，方向不一定向下，只有把O点拉到同一位置即可，故B错误；C、F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程，故C正确；D、F1、F2方向间夹角不一定为90°才能减小误差，故D错误．故选：AC．（2）由图读出弹簧测力计的最小分度是0.1N，读数时估计到0.01N．由图读出拉力的大小为4.00N．（3）在本实验中要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故C正确，ABD错误；故选：C．故答案为：（1）AC；（2）4.00；（3）C15.一位同学用电流表和电压表及滑动变阻器测定电池的电动势E和内电阻r：(1)请完成测电池的电动势和内电阻的电路图（在图甲的虚线框内填上合适的符号）(2)该同学根据实验数据在图乙中作出U－I图线，根据图线求出电池的电动势E＝________V，电池的内电阻r＝________Ω.（保留两位有效数字）

图甲

图乙参考答案：（1）如图

（2分）（2）1.45或1.46V；0.69—0.72Ω四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个正方形线圈边长a=0.20m，共有n=100匝，其总电阻r=4.0。线圈与阻值R=16的外电阻连成闭合回路，如图甲所示。线圈所在区域存在着分布均匀但强弱随时间变化的磁场，磁场方向垂直线圈平面，其磁感应强度B的大小随时间作周期性变化的周期T=1.0×10-2s，如图乙所示，图象中、……。求：（1）0—t1时间内，通过电阻R的电荷量；（2）t=1.0s内电通过电阻R所产生的热量；参考答案：解:（1）0—t1时间内的感应电动势…….（2分）通过电阻R的电流…….(2分)所以在0—t1时间内通过R的电荷量q=I1t1=1.0×10-2C…….（2分）（2）在一个周期内，电流通过电阻R产生热量…….（2分）在1.0s内电阻R产生的热量为Q=…….（2分）17.如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力，重力加速度为g，求(1)（2分）用铅笔画出带电小球运动轨迹图(2)（3分）电场强度E的大小和方向；(3)（4分）小球从A点抛出时初速度v0的大小；(4)（6分）A点运动到N点的时间t.参考答案：（1）（2分）运动轨迹图

（2）（3分）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有

得方向竖直向上

（3）（4分）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，，如图所示。设半径为r，由几何关系知

③

设小球做圆周运动的速率为v，有

④

由速度的合成与分解知

⑤

由③④⑤式得

⑥

（4）（6分）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为

⑦

由匀变速直线运动规律

⑧

由⑥⑦⑧式得

⑨

小球做圆周运动的圆心角为2θ

所以

所以

A点运动到N点的时间18.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.5V,电流为0.5A.松开转