浙江省湖州市市第五高级中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

浙江省湖州市市第五高级中学2021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.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性参考答案：D【考点】天然放射现象．【分析】本题考查三种射线的来源：α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．放射性元素的放射性是原子核自身决定的．【解答】解：A、α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．故A错误．B、β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．故B错误．C、γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．故C错误．D、放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，故化学反应并不能改变物质的放射性．故D正确．故选D．2.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（

）A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过介质中一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率参考答案：3.（多选题）一个T型电路如图所示，电路中的电阻另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V参考答案：AC4.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光管电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能参考答案：B5.下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，质量为，带电量为的微粒以速度与水平成45°进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动，则电场强度

，磁感应强度

，当微粒到达图中点时，突然将电场方向变为竖直向上，此后微粒将作

运动。参考答案：；；匀速圆周7.到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，

发现了电生磁，即电流的磁效应；

发现了磁生电，即电磁感应现象。参考答案：奥斯特，法拉第8.图中a、b和c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为U、和。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为______。参考答案：1.5V9.电流的方向：规定

为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与

相反。参考答案：正电荷定向移动的方向

自由电子定向移动方向10.（4分）以下是关于“神舟七号”载人飞船返回舱着陆的一段描述：

9月28日17时20分，“小黑点”越来越大，到半空的时候，已经变成一个披挂着金色霞光的大圆球。在距地面大约10千米时，一个小小的引导伞，从伞舱口“嗖”地窜出，细细的长线拉出了面积为1000多千米的彩色主降落伞．飞船像是被什么东西猛地拽了一下．速度从每秒几百米最终减至每秒s米．17时37分，返回舱成功着陆．大约只有两三分钟，直升机已经到达7飞船着陆．屯跳下直升机，就闻到7飞船的味道，淡淡的，就象烧焦的玉米，飞船上的青烟还未散去……根据以上信息．回答下列问题：(1)飞船在返回过程中，其____________能减小，______________能增加；(2)你认为飞船“变成一个披挂着金色霞光的大圆球”的原因是_____________________________________________________________________________________________参考答案：(1)机械(动、重力势均可)，内(热)；(2)返回舱克服空气阻力做功，机械能转化为内能，使得温度升高，发热、发光；(其他答案只要言之成理，既使是不同角度也给分)11.在探究加速度跟力和质量的关系实验中，得到以下数据，物体质量不变时，加速度a与物体所受合力F的对应数据如表所示：

（1）画出a—F图象（2）由a—F图象得到的结论是

。参考答案：(1)（2）物体质量不变时，加速度a与所受合力F成正比

。12.（8分）一带电量为1.0×10－8C、质量为2.5×10－3kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动，匀强电场的方向与x轴平行．若从t=0时刻开始计时，已知该物体的位移x与时间t的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位．则t=5.0s末物体的速率是_____m/s，该匀强电场的场强为

V/m。

参考答案：0.04，10413.用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率v甲v乙（填“＜”，“＞”或“=”），（选填“甲”或“乙”）光的强度大．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，则甲光对应的遏止电压为

．（频率用v，元电荷用e表示）参考答案：=，甲，．【考点】光电效应．【分析】根据光的强度越强，形成的光电流越大；并根据光电效应方程，即可求解．【解答】解：根据eUc=hv0=hv﹣W0，由于Uc相同，因此两种光的频率相等，根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；由光电效应方程mv2=hv﹣W0，可知，电子的最大初动能EKm=hv﹣W0；那么甲光对应的遏止电压为Uc=；故答案为：=，甲，．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵

使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮

在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩

擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．本实验中还应测量的物理量是

，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是

．参考答案：_B的右端至D板的距离L2____，_m1L1/t1=m2L2/t2___15.用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十kW的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上_________________________。a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆档′1kd．旋转S使其尖端对准欧姆档′100e．旋转S使其尖端对准OFF档，并拔出两表笔。某次测量指针位置如右图所示，则被测电阻的阻值约为_______________W。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）在相对于实验室静止的平面直角坐标系中，有一个光子，沿轴正方向射向一个静止于坐标原点的电子，在轴方向探测到一个散射光子。已知电子的静止质量为，光速为,入射光子的能量与散射光子的能量之差等于电子静止能量的。1．试求电子运动速度的大小,电子运动的方向与轴的夹角；电子运动到离原点距离为（作为已知量）的点所经历的时间；2．在电子以1中的速度开始运动时，一观察者相对于坐标系也以速度沿中电子运动的方向运动(即相对于电子静止)，试求测出的的长度。参考答案：解析：（1）由能量与速度关系及题给条件可知运动电子的能量为

（1）由此可解得

（2）入射光子和散射光子的动量分别为和，方向如图所示。电子的动量为，为运动电子的相对论质量。由动量守恒定律可得

（3）

（4）已知

（5）由（2）、（3）、（4）、（5）式可解得

（6）

（7）

（8）电子从点运动到所需时间为

（9）（2）当观察者相对于沿方向以速度运动时，由狭义相对论的长度收缩效应得

（10）

（11）17.如图所示，两平行导轨间距L=0.5m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角30°，垂直斜面方向向上的匀强磁场磁感应强度为1.0T，水平部分没有磁场，金属杆质量m=0.05kg，电阻r=0.2Ω，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨。电阻R=0.8Ω，导轨电阻不计。当金属棒从斜面上距底面高h=1.0m以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x=1.25m，取g=10m／s2，求：

（1）金属棒在斜面上的最大运动速度；

（2）金属棒与水平导轨间的动摩擦因素；

（3）若金属棒从高度h=1.0m处由静止释放，电阻R产生的热量.参考答案：18.如图所示，质量为m=245g的物块（可视为质点）放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4．质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），g取l0m/s2．子弹射入后，求：（1）子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1。（2）木板向右滑行的最大速度v2。（3）物块在木板上滑行的时间t。参考答案