河北省张家口市大同铁第一中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

河北省张家口市大同铁第一中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析一、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，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，除库仑力外，电子还受到另一个力作用，则此力的大小和方向变化情况是（

）A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右参考答案：B2.（多选）如图9所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．电容器的电容减小，极板带电量也减少C．带电油滴的电势能将减小D．P点的电势将降低参考答案：BD3.下列科学家提出的原子物理理论中，对其中描述不正确的是（）A．普朗克假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量P、波长λ，满足γ=C．贝可勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构D．波尔的定态理论和跃迁理论，很好地解释了所有原子光谱的实验规律参考答案：D【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构；物质波．【分析】普朗克提出能量量子化理论；德布罗意提出物质波；贝可勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构；波尔的原子模型，解释了氢原子光谱的实验规律．【解答】解：A、普朗克能量量子化假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，故A正确；B、德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量P、波长λ，满足γ=，故B正确；C、贝可勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构，故C正确；D、波尔的原子模型，解释了氢原子光谱的实验规律，不是所有原子光谱，故D错误；本题选择错误的，故选：D．4.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R3均为定值电阻，RT为热敏电阻（温度越高，电阻越低）．当环境温度较低时合上电键S，当环境的温度逐渐升高时，若三个电表A1、A2和V的示数分别用I1、I2和U表示．则各个电表示数的变化情况是（）A.I1增大，I2不变，U增大B.I1减小，I2增大，U减小C.I1增大，I2减小，U增大D.I1减小，I2不变，U减小参考答案：B试题分析：由图知电压表测量路端电压，电流表A1测量流过R1的电流，电流表A2测量流过RT的电流；当环境的温度逐渐升高时，RT减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，即电压表示数U减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，而总电流I增大，则流过RT的电流I2增大．故ACD错误，B正确；故选B．考点：电路的动态分析5.如图4所示，直线A为电源的U-I图线，曲线B为一白炽灯泡的U-I曲线，用该电源和灯泡组成的闭合电路时，电路的总功率和电源的输出功率分别是（

）A．6W、2WB．4W、2WC．6W、4WD．条件不足，不能确定参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的闭合导线框，半径为l，电阻为R，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生的感应电流大小为

。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小为

。参考答案：，7.如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形

所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为A=6.0V，B=4.0V，C=-2.0V．D点的电势D=

V.

画出过A点的电场线参考答案：D=

0

V.

图略8.如右图所示为安全防盗门上观察孔（俗称“猫眼”），直径cd=1.5cm，门的厚度ac=2.0cm，为了扩大向外观察的范围，在孔中完全嵌入折射率为n的玻璃，由图中光线可知，玻璃的折射率n=

；若要将视野扩大到1800，需重新嵌入的新的玻璃的折射率等于

。参考答案：n=sinθ1/sinθ2，

5/39.有一充电的平行板电容器，两极板间距3mm，两极板的电压为3V，则板间的电场强度为___

__V/m，现设法使极板上的电荷量减少3×10-4C。于是其电压降为原来的1/3，由此可知，该电容的电容量为___

__μF。参考答案：10.如图10所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1＝R2．当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1：n2为

．参考答案：

1:2

11.如图所示，甲乙两个完全相同的金属小球，甲带有+q的电量，乙带有－q的电量。若乙球与甲球接触后放回原处，则甲球带电量为

。

参考答案：012.（10分）如图所示，A、B、C、D为带电金属极板，长度均为L，其中A、B两板水平放置，间距为d，电压为U1，C、D两板竖直放置，间距也为d，电压为U2，今有一电量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子经过时间＿＿＿＿＿离开电场，这时它的动能为_____________。（假设电场只存在于极板间，并设电子未与极板相遇，且不计电子的重力）

参考答案：，13.直线AB是电场中的一条电场线，电子经过A点时的速度为vA，方向从A点指向B，仅在电场力的作用下到达B点，此时电子的速度为零，则电场线的方向是从________指向_____

A、B两点电势较高的点是________点参考答案：ABA三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用多用电表测量一未知电阻的阻值，他按照如下步骤进行：将多用电表机械调零后，先把选择开关置于欧姆档的“×10”挡位进行测量，按照正确的步骤操作后，表针的指示情况如图甲所示．为了使读数更加准确，将选择开关旋至

挡位（填“×1”或“×100”），重新进行

，测量得到的结果如图乙所示，则此电阻为

Ω参考答案：×1；欧姆调零；6【考点】用多用电表测电阻．【分析】欧姆表的表盘左边密右边疏，且零刻度在右边，偏角大说明阻值小，要换较小挡，重新调零后测量，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数【解答】解：指针偏角大，则电阻小，要用小档位：选×1；换档后要进行欧姆调零．

示数为：6×1=6Ω故答案为：×1；欧姆调零；615.某同学要用多用电表测一只电阻，已知多用电表电阻档有4个倍率，分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量，发现指针偏转角度太大，为了较准确地进行测量，请你补充以下主要操作步骤：（1）调节选择开关旋钮，选择×

倍率；（2）两表笔

(填“短接”或“断开”)，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处；（3）重新测量并读数．若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该电阻的阻值为

Ω；（4）测量完毕，把选择开关旋钮打至

。(5)测出电流表内阻为rg，算出电流表的满偏电压为Ug，若把它改装成量程为U的电压表，则应该与电流表

联（填“串”或“并”）一只阻值为_______的电阻。参考答案：（1）

10

（2）

短接

(3)

120

(4)

OFF档（或交流电压最高档）(5)、

串

（U－Ug）rg/Ug

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.天花板上O点悬挂一单摆，绳子长度为0.99l，质量分布均匀的实心小球质量为m，直径为0.02l，O点正下方0.1l处有一钉子P,如图所示，现将单摆向左拉开一个小角度θ，并由静止释放,小球左右摆动过程中，偏角始终都小于5°，重力加速度为g。求：⑴单摆的振动周期；⑵小球从左摆到最低点时，绳子对小球的拉力大小。参考答案：解：⑴

摆长OA的单摆周期摆长PB的单摆周

由题意得

l1=l

l2=0.9l

单摆的振动周期

解得

⑵从静止释放到最低点，由机械能守恒得

在最低点

解得

17.（12分）在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果。现设想在xOy的纸面内存在以下的匀强磁场区域，在O点到P点区域的x轴上方，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在x轴下方，磁感应强度大小也为B，方向垂直纸面向里，OP两点距离为x0（如图所示）。现在原点O处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子。重力忽略不计（1）设粒子以与x轴成45°角从O点射出，第一次与x轴相交于A点，第n次与x轴交于P点，求氘核粒子的比荷（用已知量B、x0、v0、n表示），并求OA段粒子运动轨迹的弧长（用已知量x0、v0、n表示）。（2）求粒子从O点到A点所经历时间t1和从O点到P点所经历时间t（用已知量x0、v0、n表示）。参考答案：（1）由，得②（3分）由几何关系知，粒子从A点到O点的弦长为，由题意③（3分）氘核粒子的比荷④（2分）由几何关系

，⑤（2分）由以上各式得

⑥（2分）（2）粒子从O点到A点所经历时间⑦（2分）从O点到P点所经历时间⑧（2分）18.如右图中，小车质量为M，