2021年福建省南平市莲塘中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年福建省南平市莲塘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.（单选）如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(

)A．时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B．时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C．时间内线框受安培力的合力向左D．时间内线框受安培力的合力向右，时间内线框受安培力的合力向左参考答案：A2.如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV.若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于－6eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于()A．16eV

B．14eVC．6eV

D．4eV参考答案：B3.为使电热丝消耗的功率变为原来的一半，应当A．使电阻减半，电压保持不变B．使电压和电阻都减半C．使电流减半，电阻保持不变D．使电流和电阻都减半参考答案：B4.在研究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的木块，木块运动状态及弹簧测力计的读数如表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同）则由此表分析可知（）实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数（N）1静止0.42静止0.63加速0.74匀速0.55减速0.3A．木块受到的最大静摩擦力为0.5NB．木块受到的最大静摩擦力一定为0.7NC．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有二次是相同的参考答案：C【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，由平衡条件可知，物体受到的摩擦力等于弹簧测力计的拉力；物体相对于地面运动时受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力由物体间的动摩擦因素与物体间的压力决定，在该实验中，物体间的动摩擦因素与物体间的压力保持不变，则物体受到的滑动摩擦力不变．【解答】解：AB、木块受到0.6N的作用力时，处于静止状态，由平衡条件可知静摩擦力的大小为0.6N，0.7N时物体加速运动，故以木块受到的最大静摩擦力大于0.6N，小于0.7N，故AB错误；CD、在五次实验中，三次实验木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，由于实验过程中物体间的动摩擦因素与物体间的压力不变，则木块受到的滑动摩擦力不变，这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的，故C正确，D错误；故选：C．5.如图7所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可

(

)A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流强度D．使电流反向参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）甲乙两物体做自由落体运动，已知甲物体的重量是乙物体的2倍，而甲物体距地面的高度是乙距地面高度的一半，则甲物体的加速度是乙物体的

倍，甲物体下落的时间是乙物体下落时间的

倍。参考答案：1；

7.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______．若用波长为（<0）单色光做实验，则其遏止电压为______．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．参考答案：该金属的逸出功为___________．

其遏止电压为______．8.弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．表1长度大小L/m1.000.850.700.550.40振动频率f/Hz150176214273375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振动频率f/Hz290265237205168从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素：________________________________________。参考答案：（1）频率f与弦长L成反比

（2）频率f与拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）。9.（4分）一雷达向远处发射无线电波每次发射的时间是1两次发射的时间间隔为100，在指示器的荧光屏上呈现出尖形波如图所示，已知图中刻度长ab=bc=L，则障碍物与雷达之间的距离是

。参考答案：

7.2×106m10.游标卡尺读数为___________mm，螺旋测微器的读数为___________mm。ks5u参考答案：9.40;

5.545～5.54711.如图所示，小量程电流表G的内阻为25，满偏电流为2mA，若把它改装成5V、20V的两个量程的电压表，那么R1=

，R2=

。参考答案：475

750012.在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为

▲

s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为

▲

m/s。参考答案：0.1秒，0.63米/秒13.有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来的火车鸣笛,人听到的笛声的频率将

（填“变大”“变小”或“不变”），此现象称为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直纸面向里。ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C，方向与金箔成37o夹角。紧挨边界ab放一点状放射源s。可沿纸面向各个方向均匀地放射初速率相同的α粒子，已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg，α粒子的电荷量q=3.2×10-19C，α粒子的初速度大小v=3.2×106m/s，sin37o=0.6，cos37o=0.8。试求：（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，已知sN⊥ab，sN=40cm，则该α粒子从金箔上穿出时，损失的动能△Ek为多少?参考答案：解（1）α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB

=m

则R==0.2m=20cm。

（2）设cd的中心为O，向c端偏转的α粒子，当圆周轨迹与cd相切时偏离O最远，设切点为P，对应圆心为O1，如图所示，则由几何关系得：===16cm

向d

端偏转的α粒子，当沿sb方向射入时，偏离O最远，设此时圆周轨迹与cd交于Q点，对应圆心O2，如图所示，则由几何关系得：==16cm

故金箔cd被α粒子射中区域的长度L==+=32cm。（3）设从Q点穿出的α粒子的速度为v’，在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示。沿速度v’方向做匀速直线运动，位移s1=（-R）sin53o=16cm

沿场强E方向做匀加速直线运动，位移s2=（-R）cos53o+R=32cm

则由s1=v’t

s2=at2

a=qE/m

得v’=8.0×105m/s

故此α粒子从金箔上穿出时损失的动能为△Ek=mv2-mv’2=3.19×10-14J

17.如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，4.5W”的灯泡L和线圈电阻r′=1Ω的小型直流电动机都恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度为多大？（2）电动机的总功率多大？（3）电动机的机械功率多大？参考答案：解：（1）因为灯泡L正常工作，故有（2）（3）18.在