山西省长治市郊区堠北庄中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析

山西省长治市郊区堠北庄中学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）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（

）A．向左做匀速运动

B．向左做加速运动C．向右做加速运动

D．向右做减速运动参考答案：D2.P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们的连线的中点是O、A、B是中垂线上的两点，OA<OB，用EA、EB和A、B分别表示A、B两点的场强和电势，则（

）A．EA一定大于EB，A一定大于B

B．EA不一定大于EB，A不一定大于B

C．EA一定大于EB，A不一定大于BD．EA不一定大于EB，A一定大于B参考答案：D3.如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度，则以下说法正确的是K^S*5U.C#A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动参考答案：B4.(单选)下列叙述正确的是（

）A．通过导体某一横截面的电量越多，电流越大B．通电时间越短，电流越大C．通过单位横截面的电量越多，电流越大D．在单位时间内，通过导体某一横截面的电量越多，电流越大参考答案：D5.如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出（）A．带电粒子带正电，是从B点射入的B．带电粒子带负电，是从B点射入的C．带电粒子带负电，是从A点射入的D．带电粒子带正电，是从A点射入的参考答案：B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=可知，半径与速率成正比．由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，则知其轨迹半径减小，由图确定运动方向，由左手定则判断电性．【解答】解：由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，由公式r=可知，带电粒子运动的半径逐渐减小，则该带电粒子是从B点射入的．带电粒子在B点受到的洛伦兹力方向向右，由左手定则判断得知，该带电粒子带负电．故B正确．故选B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.完成下列核反应方程

A．卢瑟福用粒子轰击氮核（）发现质子：

；

B．查德威克用粒子轰击铍核（）发现中子：

；

C．约里奥—居里夫妇用粒子轰击铝核（）发现放射性磷：

+

；

D．哈恩和他的助手发现铀核（）裂变生成钡（）和氪（）：

。参考答案：A.（1分）

B.

（1分）

C.

（1分）

D.

（1分）7.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为0.5v，此时线框中的电功率为________，此过程回路产生的焦耳热为________。参考答案：

8.示波管应用了__________(填“电场”或“磁场”)使电子束偏转的原理；纯电阻电路中，电动势为E，内电阻为r的电的最大输出功率为_____________。参考答案：电场，9.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，一位同学在纸上画出的界面ab、cd与矩形玻璃砖位置的关系分别如图所示，他的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图。则这位同学测得的折射率与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：

偏小

10.在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，某同学根据实验记录画出U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为

V，内电阻为

Ω．参考答案：1.5

1.0

11.将一个电荷量为的点电荷，从O到M点要克服电场力做功,则0M两点间电势差Uom

。参考答案：12.在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态。(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg；乙图气体压强为________cmHg。(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？答：________(选填“正确”或“错误”)。(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？答：________。参考答案：(1)76（2分）80（2分）(2)正确（2分）(3)不能（2分）解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量。(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。13.（4分）轰炸机在距离地面490m的高空以20m/s的速度水平飞行投弹。为了使炸弹命中目标，必须在与目标水平距离为

m远处投弹，炸弹投出后经

s能命中目标。参考答案：200、10三、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.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.飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析．飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成，探测器可以在轨道上移动以捕获和观察带电粒子．整个装置处于真空状态．加速电场和偏转电场电压可以调节，只要测量出带电粒子的飞行时间，即可以测量出其比荷．如图所示，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器．已知加速电场ab板间距为d，偏转电场极板M、N的长度为L1，宽度为L2．不计离子重力及进入a板时的初速度．（1）设离子的比荷为k（k=q/m），当a、b间的加速电压为U1，试求离子进入偏转电场时的初速度v0；以及探测器偏离开中线的距离y．（2）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上适当的电压U2，离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t．请推导出离子比荷k的表达式。参考答案：（1）；（2）联立解得考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键建立运动模型，明确粒子的运动规律，先直线加速后类平抛运动，然后根据运动学公式和类平抛运动的分位移公式列式求解，不难。17.如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子e静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：

（1）电子通过B点时的速度大小；

（2）右侧平行金属板的长度；

（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。参考答案：（1）

（2）

（3）18.如图所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动,另一端有一个带正电的小球，电荷量为q，质量为m，将细杆从水平位置A自由释放运动至最低点B处的过程中:(1)请说明电势能如何变化？变