2021-2022学年河北省沧州市大浪淀中学高二物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年河北省沧州市大浪淀中学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9所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，则下列判断中正确的是(

)

A、能量和频率最大、波长最短的是B光子

B、能量和频率最小、波长最长的是C光子C、频率关系为：，所以B的粒子性最强D、波长关系为：

参考答案：ABC2.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（）A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压参考答案：C【考点】电源的电动势和内阻．【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量．【解答】解：A、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故A错误．BC、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误，C正确．D、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误．故选：C．3.（单选）为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速．假设海洋某处的地磁场竖直分量为B＝0.5×10－4T，水流是南北流向，如图将两个电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向．若两极相距L＝10m，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U＝2mV，则海水的流速大小为

A．40m／s

B．4m／s

C．0.4m／s

D．4×10－3m／s参考答案：B4.质量为m的物块以初速度v0从光滑斜面底端向上滑行，到达最高位置后再沿斜面下滑到底端，则物块在此运动过程中()A．上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相等B．整个过程中物块所受弹力的冲量为零C．整个过程中物块的合外力冲量为零D．整个过程中物块的合外力冲量大小为2mv0参考答案：AD5.如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是A．OA段运动最快B．AB段静止C．CD段表示的运动方向与初始运动方向相反D．运动4h汽车的位移大小为60km参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小为__________和电极__________(填M或N)的电势高。参考答案： 7.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：1.58.现有一个电流表,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应

联一个__Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是_______.参考答案：

并

联；0.4Ω；

1A

9.磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的

反映磁场的强弱；磁感线上

表示该点磁场方向。参考答案：10.元电荷的电荷量为

C，某带电体所带电荷量是3.2×10-9C,此带电体所带电荷量是元电荷的

倍。电荷的定向移动形成电流，物理学规定

电荷定向移动的方向为电流方向。参考答案：1.60×10-19C，2×1010，正11.有一个带电量C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功J,从B点移到C点时,电场力做功J。试问：B、C两点之间的电势差=

V。若规定B点电势为零,则A点的电势=

V。参考答案：—300;

20012.在做托里拆利实验时，因管中进入少量空气而使玻璃管中水银柱断开，如图所示，图中A部分为真空，B部分为空气柱。已知、、、。则此时大气压强为。如果弹动玻璃管，使空气进入A部分，此时管中水银面高出槽内水银面。参考答案：13.要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免离心作用而偏出车道．有关数据如表：启动加速度a14m/s2制动加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s弯道最大速度v220m/s直道长度x218m/s摩托车在直道上的运动情况是先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动（说明加速、减速的先后情况）．直道上运动的总时间为11s．参考答案：解：如果摩托车由静止开始加速到直道最大速度v1，则有：=10s，这段时间内的位移为：，然后再减速到：v2=20m/s，，这段时间内的位移为：，则s1+s2=275m＞218m，说明汽车不能加速到40m/s．设摩托车加速的最大速度为vm，则加速阶段的位移为：．随后减速到v2发生的位移为：．且s1+s2=s

代入数据解得：vm=36m/s

所以：，摩托车在直道上先做匀加速运动，后做匀减速运动，行驶所用的最短时间为：t=t′1+t′2=9+2=11s．故答案为：先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动；11三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的装置如图（a）所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力．（1）若已测得打点的纸带如图（b）所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选

段来计算A碰撞前的速度，应选

段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．（2）已测得小车A的质量m1=0.4kg，小车B的质量m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为

kg?m/s，碰后两小车的总动量大小为

kg?m/s．（计算结果保留三位有效数字）参考答案：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）小车做匀速直线运动时，在相等时间内的位移相等，分析小车的运动过程，然后答题；（2）根据图象，由速度公式求出小车的速度，然后由P=mv求出动量．【解答】解：（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．（2）碰前小车的速度为诶：vA===1.05m/s，碰前的总动量为：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kg?m/s；碰后小车的共同速度为：v===0.695m/s，碰后的动量为：P′=（mA+mB）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg?m/s；故答案为：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．15.为了探究加速度与质量的关系，应保持_______不变；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作___________图象(选填“a－m”或“a－”)．参考答案：

(1).所受拉力F

(2).【详解】(1)根据控制变量法可知在探究小车的加速度和质量的关系,应该保持小车所受拉力F不变；根据,可整理为：的线性函数关系，为了直观地判断加速度a与质量m之间的关系，应该建立的图像四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角。今有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=+9.0×10-4C的带电小球（可视为质点），以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.8，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的场强E（2）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力.参考答案：（1）当小球离开圆弧轨道后，由平衡条件得：F电=qE=mgtan------（2分）代入数据解得：E=3N/C-----------------（1分）（2）小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得：F电

--------

--（2分）代入数据得：---------------------------------------------（1分）又由小球离开轨道时做匀速运动，有

--------------------（2分）解得：B=1T

----------------------------（1分）分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图所示：由牛顿第二定律得：----------------（2分）代入数据得：-----------------------------（1分）由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为:-----（1分）17.某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试。他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，其v-t图像如图所示。已知小车质量为1kg，在2s～14s小车功率保持不变，在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行。v-t图像中除2s～10s图像为曲线外，其余时间图像均为直线。在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变。g=10m/s2。求：(1)小车受到的阻力大小；(2)小车在匀速行驶阶段的功率；(3)小车在变加速运动过程中的位移大小。参考答案：（1）在14s～18s小车在阻力作用下做匀减速运动，由图像可知a=1.5m/s2

由牛顿第二定律可知：f=ma

解得f=1.5N

（2）在10s～14s小车匀速运动，牵引力F=f

根据P=Fv

解得P=9W

]（3）小车在2s～10s内做变加速运动根据动能定理：Pt-fs=mv-mv

解得：s=39m18.在空间中取坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，如图所示。初速可忽略的电子经过一个电场直线加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）。已知电子带电量大小，质量，忽略电子重力的作用。则

（1）若电子从B飞离MN，飞离时速度大小，且与初速度夹角，求AB间电势差；

（2）若加速电场的电势差可变，调节电势差，使电子经过x轴时的坐标为（2d，0），求加速电场的电势差。参考答案：（1）（5分）设电子的电荷量为e、质量为m，电子在A处速度v0。则

飞离时有，

k

从A到B，由动能定理：

…

解得