山西省吕梁市克虎靳家洼中学2021-2022学年高二物理下学期期末试题含解析

山西省吕梁市克虎靳家洼中学2021-2022学年高二物理下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1.11．如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象，下面四个图中正确的是（

）

[]

参考答案：B2.如图所示为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动(O是线圈中心)，则磁铁从O到Y运动过程，经过电流表的电流方向为（

)A．由E经电流表流向FB．由F经电流表流向EC．先由E经电流表流向F，再由F经电流表流向ED．先由F经电流表流向E，再由E经电流表流向F参考答案：A3.关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是(

)A．只要系统内存在着摩擦力，系统的动量的就不守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒C．只有系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒D．如果系统内力不为零，系统的动量就不守恒参考答案：C4.两个质点的距离为r时，它们间的万有引力为2F，现要使它们间的万有引力变为，它们间的距离将变为（）A．4r B．2r C． D．参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力定律公式F=，结合两质点距离的变化判断万有引力大小的变化．【解答】解：根据万有引力定律，距离为r时，它们间的万有引力为2F，则2F=它们间的万有引力变为时，由上面二式可知R=2r，故B正确，ACD错误．故选：B．5.（单选）在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向

A．竖直向上

B．竖直向下

C．由南向北

D．由西向东参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量不同摆长情况下单摆的振动周期，并以L为横坐标，为纵坐标，做出了图线，如图６所示，由此图线可知重力加速度为

。参考答案：7.一闭合线圈有50匝，总电阻R＝20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E感＝

，线圈中的电流强度I感＝

。参考答案：2V，0.1A

[法拉第电磁感应定律]8.如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<<Q，AB=h，BC=2h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做的功为______________；小球在C点的速度为____________.参考答案：

9.如图所示装置，真空中有三个电极：发射电子的阴极：其电势φk＝－182V；栅网能让电子由其间穿过，电势φg＝0；反射电板电势为φr＝－250V.与栅网的距离d＝4mm.设各电极间的电场是均匀的，从阴极发射的电子初速度为零，电子所受重力可以忽略，已知电子质量是0.91×10－30kg，电荷量e＝1.6×10－19C，设某时刻有一电子穿过栅网飞向反射极，则它经过

时间后再到栅网。（保留2位有效数字）参考答案：10.把一个的平行板电容器接在9V的电池上，电容器所带的电荷量为

C；若只将两极板间的距离增大为2倍，则电容器的电容变为

，若将一个电荷量为的点电荷由正极移至负极板过程中电场力所做的功为

J参考答案：

，

1.5

，

11.某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______。参考答案：1.512.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，1u的质量相当于931.5MeV的能量。以上核反应过程的核反应方程

，一次这样的过程释放的核能为

MeV参考答案：（1）

（2）3.26MeV13.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.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零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，S为离子源，从其小孔发射出电量为q的正离子（初速度可认为为零），经电压为U0的电场加速后，沿AC方向进入匀强磁场中。磁场被限制在以O为圆心r为半径的圆形区域内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。正离子从磁场射出后，打在屏上的P点，偏转距离CP与屏到O点的距离OC之比CP：OC=。求：（1）正离子的质量；（2）正离子通过磁场所需的时间。参考答案：（1）带电粒子从静止开始先在加速电场中做匀加速直线运动，由动能定理得：qUo=mv2/2-0在磁场中匀速圆周运动的运动轨迹如图所示，粒子才能出磁场后匀速直线运动打在屏上的P点，在磁场中解三角形得半径R=r

qvB=mv2/R联立以上三式得m=3qB2r2/2U0（2）由图可知，∵CP：OC=

∴∠POC=60°∴∠AOP=120°∴∠α=60°所以带电粒子在磁场中运动的时间为其周期的1/6∵Ｔ＝２πm/qB∴t=T/6=πm/3qB=πBr2/2U。17.如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=0.16m，板长L=0.30m。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：（1）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大；（2）粒子刚好飞出电场时速度偏转角的正切值．参考答案：（1）由类平抛运动的规律可知：粒子在水平方向做匀速直线运动：

粒子在竖直方向做匀加速运动：

且由牛顿第二运动定律知：联立以上各式可得：

（2）经分析可知：，

得：18.如图所示为两个电阻的I﹣U图线，由图可知（1）甲乙两电阻阻值之比R1：R2为多少？（2）给甲乙两端加相同的电压，则通过的电流之比I1：I2为多少？（3）若甲乙两个导体中的电流相等（不为零）时，则电压之比为多少？参考答案：解：（1）电流为2A时，甲、乙的电压分别为5V、10V；故甲的电阻为：R1=，乙的电阻为：R2=；甲乙两电阻阻值之比为：R1：R2=1：2；（2）两端加相同的电压，根据I=，电流与电压成反比，故有：I1：I2=2：1；（3）若两个导体中的电流相等（不为零），根据U=IR，电压与电阻成正比，