2022年福建省福州市平民中学高二物理期末试题含解析

2022年福建省福州市平民中学高二物理期末试题含解析一、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）一列简谐横波上有相距3m的A、B两质点，波的传播方向是由A向B，如图所示中甲、乙分别是A、B两质点的振动图象，若该波的波长大于2m，这列波可能的波速为（）A．m/sB．5m/sC．10m/sD．15m/s参考答案：C解：由图象知波的周期为：T=0.4s

由于两质点的振动图象可知，两质点相距为：（n=0，1，2，…）．

所以，（n=0，1，2，…）．

由题设条件可知波长大于2m，n=0或1时，λ=4m符合题意，或不符合题意

又有，代入数据解得：v1=10m/s，

故选：C2.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电小球位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将小球固定于P点，平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（

）A.电容器的电容减小，板间场强增大

B.

P点的电势将降低C.带电小球的电势能将减少

D.

电容器所带电荷量将减小参考答案：C3.（单选）根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（

）A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B．一小段通电直导线在空间某处所受磁场力F=0，那么该处的B一定为零C．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零D．磁场中某处的B的方向跟电流在该处所受磁场力F的方向相同参考答案：C4.（单选）关于作用力和反作用力，下列说法正确的是(

)A.作用力反作用力作用在不同物体上

B.地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力C.作用力和反作用力的大小有时相等有时不相等

D.作用力反作用力同时产生、同时消失参考答案：C5.如图所示，一长为的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角=60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述中正确的是

A．电场力不做功，两电荷电势能不变B．电场力做的总功为，两电荷的电势能减少C．电场力做的总功为-，两电荷的电势能增加D．电场力做总功的大小跟转轴位置有关参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在真空中有两个点电荷，其中电荷A的电量是电荷B电量的4倍，它们相距5cm时，相互斥力为1.6N，当它们相距20cm时，相互斥力为_____________，电荷A的电量为________________，电荷B的电量为__________________。参考答案：7.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n=．参考答案：解：当恰好看不见P1、P2的像时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度θ为临界角，折射率n=．故答案为：玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ，．8.下列关于电容器的说法，正确的是A．电容器带电量越多，电容越大B．电容器两板电势差越小，电容越大

C．电容器的电容与带电量成正比，与电势差成反比D．随着电容器电量的增加，电容器两极板间的电势差也增大参考答案：D9.一段导体两端电压是4Ｖ，在2min内通过导体某一横截面积的电量是15C，那么这段导体的电阻应是

Ω.参考答案：3210.a．原子大小的数量级为__________m。b．原子核大小的数量级为_________m。c．氦原子的质量约为_________kg。d．一个可见光光子的能量的数量级为_________J。e．在标准状态下，1cm3气体中的分子数约为____________。（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s阿伏加德罗常量NA＝6.02×1023mol－1）参考答案：11.已知电流表的内阻约为，电压表内阻约为，若待测电阻约为，用伏安法测其电阻，应采用电流表

接法（填内、外接法），若实验时要求电压表的示数能够从零开始调节，应采用的电路是

（填分压式、限流式）参考答案：外接法

分压式12.（4分）质量为m的汽车，驶过一半径为R的拱桥，到达桥顶时汽车的速度为v，则此时汽车对桥的压力为______________。参考答案：

mg-mv2/R13.在离地面高度为h=20m处，将一个质量为m=1kg的钢球以v=5m/s的速度水平抛出，取g=10m/s2，则钢球从抛出到落地的时间t=

s；飞行的水平距离s＝

m。参考答案：2，10三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(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）15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（6分）竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在图所示的匀强磁场中，B＝1.1T，管道半径R＝0.8m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带电小球（可视为质点），其电量大小为10－4C（g取10m/s2）试求：

（1）小球滑到Q处的速度为多大？（2）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少？参考答案：解析：（1）小球在管道中受重力、洛仑兹力和轨道的作用力，而只有重力对小球做功，由动能定理得：mg·2R=m

解得vQ=

＝6m/s

（2）在Q处弹力为零，则洛仑兹力和重力的合力提供向心力，有q解得m＝1.2×10-5㎏17.（18分）两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰，聚变后生成氦，同时放出一个中子.已知氘核的质量为3.3426×10－27kg，氦3的质量为5.0049×10－27kg，中子的质量为1.6745×10－27kg。假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。求：（1）写出上述核反应方程；（2）核反应中释放的核能；（3）核反应中产生的氦3的动能。参考答案：解析：（1）核反方程为：

（2）反应中释放的核能为：

（3）核反应前后动量守恒，反应前两个动能相同的氘核的动量等大反向，总动量为0，设反应后和的质量和速度分别为、和、，则有：

题设已假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能，因此反应后的总动能满足：

氦3和中子的质量比：

利用以上三式和（2）的结果可求得氦3的动能为：18.如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变。不计重力。（1）求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间；（2）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值。参考答案：；【分析】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理．对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径。【详解】（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，设运动