山东省青岛市第五中学2021-2022学年高二物理上学期期末试卷含解析

山东省青岛市第五中学2021-2022学年高二物理上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.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（

）A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C．只要x相同，则离子质量一定相同D．只要x相同，则离子的荷质比一定相同参考答案：AD2.如图11所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子（10．ABD

）

A．速度之比vc∶vd=2∶1B．在容器中运动的时间之比tc∶td=1∶2C．在容器中运动的加速度大小之比ac∶ad=∶1D．在容器中运动的加速度大小之比ac∶ad=2∶1参考答案：3.如图所示，长为L＝3m的木板A质量为M＝2kg，A静止于足够长的光滑水平面上，小物块B(可视为质点)静止于A的左端，B的质量为m1＝1kg，曲面与水平面相切于M点。现让另一小物块C(可视为质点)，从光滑曲面上离水平面高h＝3.6m处由静止滑下，C与A相碰后与A粘在一起，C的质量为m2＝1kg，A与C相碰后，经一段时间B可刚好离开A。(g＝10m/s2)求：(1)A、B之间的动摩擦因数μ；(2)从开始到最后损失的机械能。参考答案：(1)0.1

(2)27J【详解】（1）设C滑至水平面的速度为v，由动能定理m2gh＝m2v2得对C、A碰撞过程，设碰后共同速度为v1，由动量守恒有：m2v＝(M＋m2)v1B恰好滑离A时与A有相同的速度，设为v2。对A、C、B组成的系统由动量守恒定律可得：m2v＝(M＋m1＋m2)v2对A、B、C组成的系统由能量守恒可得μ＝0.1

（2）C与A碰撞过程中损失的机械能：代入得ΔE1＝24JA、C粘在一起后，B相对A走了一个木板的长度L，损失的机械能:ΔE2＝μm1gL

代入得ΔE2＝3J整个过程中损失的机械能：ΔE＝ΔE1＋ΔE2＝27J4.（单选）A、B、C是三个不同规格的灯泡，按图所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则三个灯亮度变化是A．都比原来亮

B．都比原来暗C．A、B灯比原来亮，C灯变暗D．A、B灯比原来暗，C灯变亮参考答案：C5.如图所示，在一粗糙水平面上有两块质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是：A．

B．C．

D．参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2011年3月11日发生在日本的里氏9.0级强震引发巨大海啸，使福岛核电站遭到损毁，造成了严重的核泄漏，泄漏物中的碘131具有放射性，它在自发地进行衰变时，生成元素氙（元素符号为），同时辐射出射线，请完成后面的核反应方程:．碘131的半衰期为8天，经过32天（约为一个月），其剩余的碘131为原来的

，所以在自然状态下，其辐射强度会较快减弱，不必恐慌．

参考答案：(2分),（2分）7.地面上一无线电波发射站发射频率为9×107Hz的无线电波，该波的波长为＿＿＿＿m。假设地球与月球的距离是3.9×108m，那么该无线电波到达月球所需的时间t=＿＿＿＿＿＿s。参考答案：3.3，1.38.如图所示，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________．参考答案：正BB粒子只受电场力作用，由粒子运动轨迹知粒子应带正电．由B处电场线较密知B点场强较大，且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同，则粒子在B点加速度较大．由电场线性质可知B点电势较高．即φB>φA9.把“龟兔赛跑”的过程简化后，用如图所示的s—t图表示，那么乌龟做匀速直线运动的速度v=

m／s。比赛的前50m，乌龟的运动速度

兔子的运动速度(填“大于”、“等于”或“小于”），第500S末乌龟与兔子的距离为

m。

参考答案：10.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上。则绳对小球的拉力T= ，球面对小球的支持力N=

。参考答案：mgL/（R+h）

mgR/（R+h）11.质量为0.01kg的子弹以400m/s的水平速度射中一静止在光滑水平面上质量为0.19kg的木块，子弹进入木块6cm深度而相对于木块静止。则子弹的最终速度为______________m/s，在此过程中，系统因摩擦而产生的热量为______________J。参考答案：

子弹与木块最后具有相同的速度，根据动量守恒定律：得；根据能量守恒定律，对系统有得：。12.一个中性的物体失去一些电子，这个物体就带

电；反之，这个中性的物体得到一些电子，它就带

电。参考答案：13.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验如图1，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是

；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间

，因为

．参考答案：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．【考点】自感现象和自感系数．【分析】只有当闭合电路断开时，导致电路中的电流变化，镇流器出现自感现象，产生瞬间高压，给同学们都有触电感觉．【解答】解：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉．故答案为：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．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.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）图中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板、加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．己知B板电势为零，A板电势UA随时间变化的规律如图所示，其中UA的最大值为的U0，最小值为一2U0．在图中，虚线MN表示与A、B扳平行等距的一个较小的面，此面到A和B的距离皆为l．在此面所在处，不断地产生电量为q、质量为m的带负电的微粒，各个时刻产生带电微粒的机会均等．这种微粒产生后，从静止出发在电场力的作用下运动．设微粒一旦碰到金属板，它就附在板上不再运动，且其电量同时消失，不影响A、B板的电压．己知上述的T、U0、l，q和m等各量的值正好满足等式

若在交流电压变化的每个周期T内，平均产主320个上述微粒，试论证在t＝0到t＝这段时间内产生的微粒中，有多少微粒可到达A板（不计重力，不考虑微粒之间的相互作用）。参考答案：解析：为了讨论在这段时间内产生的微粒的运动情况，先设想有一静止粒子在A板附近，在电场作用下，由A板向B板运动，若到达B板经历的时间为，则有根据式（1）可求得

由此可知，凡位于到A板这一区域中的静止微粒，如果它受的电场作用时间大于，则这些微粒都将到达B板。在发出的微粒，在的电场作用下，向A板加速运动，加速的时间为，接着在的电场作用下减速，由于减速时的加速度为加速时的两倍，故经过微粒速度减为零。由此可知微粒可继续在的电场作用下向B板运动的时间为

由于，故在时产生的微粒最终将到达B板（确切地说，应当是），不会再回到A板。在大于但小于时间内产生的微粒，被的电场加速的时间小于，在的电场作用下速度减到零的时间小于，故可在的电场作用下向B板运动时间为所以这些微粒最终都将打到B板上，不可能再回到A板。由以上分析可知，在到时间内产生的微粒中，只有在到时间内产生的微粒能到达A板，因为各个时刻产生带电微粒的机会均等，所以到达A板的微粒数为

（9）评分标准：本题20分。论证在到时间内产生的微粒可能到达A板给10分；论证到时间内产生的微粒不能到达A板给6分。求得最后结果式（9）再给4分。17.如图所示，是示波器工作原理的示意图，电子经电压U1从静止加速后垂直进入偏转电场，偏转电场的电压为U2，两极板间距为d，极板长度为L，电子离开偏转电场时的偏转量为h，每单位电压引起的偏转量（h/U2）叫示波器的灵敏度，试求：该示波器的灵敏度，并探究可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。参考答案：根据动能动理，电子进入偏转电场时的速度为v

则U1e=mv2/2

(1)

在偏转电场中电子的偏转量为h=at