河北省石家庄市辛集第二中学2022年高二物理上学期期末试题含解析

河北省石家庄市辛集第二中学2022年高二物理上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.如图所示，一个刚性的矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，已知磁场区域的高度大于线圈的高度，则下列判断中正确的是（

）

A、若线圈进入磁场时是减速运动，则离开磁场时也是减速运动

B、若线圈进入磁场时是减速运动，则离开磁场时是加速运动

C、若线圈进入磁场时是匀速运动，则离开磁场时也是匀速运动

D、若线圈进入磁场时是加速运动，则离开磁场时也是加速运动参考答案：A2.物体以初速度v0水平抛出，某时刻物体的水平位移大小与竖直位移大小相等，下列说法中不正确的是（

）A．该时刻水平速度大小与竖直速度大小相等

B．该时刻物体的速度大小等于

C．从抛出到该时刻物体运动的时间为

D．从抛出到该时刻物体位移大小等于参考答案：A3.5某物体以v0=75m/s的初速度沿直线运动，加速度a随时间t变化的图象如图所示。下列判断正确的是A．0.3s时刻物体的速度大小为45m/s

B．0~0.3s内物体做匀减速运动C．0~0.3s内速度减少4.5m/sD．从0.3s时刻至2.5s时刻内通过的位移大小为82.5m参考答案：CD4.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（

）

A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的小数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大参考答案：A5.（单选题）如图所示,水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态。现将电容器两板间的距离增大，则（

）A．两板带电量一定，电容变大，质点向上运动B．两板带电量一定，电容变大，质点向下运动C．两板间电压一定，电容变小，质点保持静止D．两板间电压一定，电容变小，质点向下运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_____．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为_____．参考答案：7.如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成角的拉力F作用，恰好作匀速直线运动，则物体与水平面间的摩擦系数为：A．Fcosα/（mg-Fsinα）B．Fsinα/（mg-Fsinα）C．（mg-Fsinα）/FcosαD．Fcosα/mg参考答案：A8.一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图1—8—4所示．如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L．设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为

．(粒子的重力忽略不计)参考答案：9.理想模型是物理学中重要的思想方法之一，在解决实际问题中有重要意义，例如质点是物理学中的一个理想模型，请再举出一例：

。比值法是物理学中经常用来定义物理量的一种方法，例如定义加速度就用了这种方法，请再举出用这种方法定义的一个物理量：

。参考答案：点电荷（检验电荷）；

电场强度（电容，电势，电势差）10.将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液.已知1cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此估算油酸分子直径_________m参考答案：11.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__________V。参考答案：-5V12.（4分）如图所示。一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度V沿着与磁场边界CD成θ角的方向射入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场区域。则该粒子在磁场中的运动时间为t＝

，粒子在磁场运动的过程中距离射入点的最大距离为

。参考答案：2（π—θ）m／Bq（2分），2mV／Bq（2分）13.如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子以一定的初速度沿中线进入水平放置的平行金属板内，恰好没下板的边缘飞出，已知板间的电压为U，粒子通过平行金属板的时间为t，不计粒子的重力，则平行金属板间的距离d=

，粒子在前和后时间内电场力做功之比为

．参考答案：t；1：3考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：带正电的粒子进入水平放置的平行金属板内，做类平抛运动，竖直方向做初速度为0的匀加速运动，由推论可求出在前时间内和在后时间内竖直位移之比，由功的定义求出电场力做功之比．解答：解：带电粒子在电场中做的是类平抛运动，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，位移电场力为根据牛顿第二定律a=所以故d=根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，根据结论y1：y2：y3=1：3：5可知，前时间内，电场力做功为W1=qEy1，后时间内，电场力做功为W2=qEy2，所以故答案为：t；1：3．点评：本题是类平抛运动，要熟练掌握其研究方法：运动的合成与分解，并要抓住竖直方向初速度为零的匀加速运动的一些推论，研究位移和时间关系．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室提供了下表中的器材。

小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流250mA）直流电源E（电动势3V，内阻不计）电流表（量程300mA，内阻约0.5）电流表（量程500mA，内阻约0.2）电压表（量程3V，内阻约3k）电压表（量程6V，内阻约6k）滑动变阻器（最大阻值约10）开关S，导线若干

①为了使实验误差尽可能小，应选用的电流表是__________、电压表是__________；②若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲。请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0～2.5V范围连续变化，且尽可能减少实验误差；③该同学在正确完成实验后得到图乙所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律。请你分析图线再写出两条规律：a．___________________________。b．______________________________。参考答案：①,（每空2分）；②如图：（4分）；③通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；小灯泡的功率随电压的增大而增大等(每条2分，共4分，其他说法正确的,同样给分)15.某同学测量一只未知阻值的电阻如图所示。他用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_____________（3分）。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：_______________________________________（4分）。

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时（不含初次射出的情况），它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s并画出这段时间内粒子运动的轨迹图（重力及其它作用均不计）。参考答案：解：如图所示，有L=4R设粒子进入电场做减速运动的最大路程为l，加速度为a，则由前面分析知，粒子运动的总路程为S=2rR+2l17.钚的放射性同位素Pu静止时衰变为铀核激发态U*和α粒子，而铀核激发态U*立即衰变为铀核U，并放出能量为0.097MeV的γ光子．已知：Pu、U和α粒子的质量分别为mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u，1u＝931.5MeV/c2.(1)写出衰变方程(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能参考答案：(1)衰变方程为Pu→U*＋He

U*→U＋γ

或合起来有Pu→U＋He＋γ

(2)上述衰变过程的质量亏损为Δm＝mPu－mU－mα

放出的能量为ΔE＝c2·Δm

这些能量是铀核U的动能EU、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和ΔE＝EU＋Eα＋Eγ

EU＋Eα＝(mPu－mU－mα)c2－Eγ

设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα，则由动量守恒有mUvU＝mαvα

又由动能的定义知EU＝mUv，Eα＝mαv

得＝

Eα＝[(mPu－mU－mα)c2－Eγ]代入题给数据得Eα＝5.034MeV.18.如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L＝18cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差Δh＝4cm，设外界大气压为75cmHg，为了使左、右两管中的水银面相平，(1)若