四川省成都市塔子坝中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

四川省成都市塔子坝中学2021-2022学年高二物理下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.磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙中的星体，小到电子质子等微观粒子，几乎都会呈现出磁性。地球就是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为3×10-5T~5×10-5T，甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质(Fe3O4)，研究表明：鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的。如果在鸽子的身上缚一块永磁体材料，使其附近的磁感应强度比地磁场更强，则A．鸽子仍能辨别方向B．鸽子更容易辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向参考答案：C2..欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道卫星组成，每个轨道平面上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”系统中每颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置分布如图所示．其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是(

)A．这10颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功大于零参考答案：A3.如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将

A．向上偏转B．向下偏转

C．向纸外偏转

D．向纸里偏转参考答案：A4.（多选）绕地球作匀速圆周运动的人造卫星内，其内物体处于完全失重状态，则物体（

）A．不受地球引力作用

B．所受引力提供为向心力C．加速度为零

D．物体可在飞行器里悬浮参考答案：BD5.参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.阴极K用极限波长λ0=0.66μm的金属制成的装置如图所示．若闭合开关S，现用λ=3000A的紫外线照射阴极，调整两个极板电压，使饱和光电流的值（当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）I=0.64μA．（1）求每秒钟阴极发射的光电子数；（2）求光电子飞出阴极时的最大初动能．（3）如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．参考答案：解：（1）阴极每秒发射的光电子数：n=个．（2）根据光电效应方程，光电子的最大初动能为：Ekm=hv﹣W0=，代入数据解得最大初动能为：J．（3）如图照射光的频率不变，光强加倍，则每秒内发射的光电子数也加倍，饱和光电流也增大为原来的2倍，根据光电效应实验规律可得阴极每秒钟发射的光电子个数：n′=2n=8.0×1012个．光电子的最大初动能仍然为：J．答：（1）每秒钟阴极发射的光电子数为4.0×1012个；（2）光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J；（3）每秒钟阴极发射的光电子数为8.0×1012个，光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J．7.如图所示，是某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是：

（1）

（2）

（3）

参考答案：①长木板右端未垫高以平衡摩擦力

②电源应改用交流电源

③开始实验时，小车离滑轮太近

8.在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，如图所示的实验装置，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地.（1）静电计是用来测量已充电的平行板电容器

（2）当电荷量不变时，使两极板间距离减小，可观察到静电计指针的偏角减小，电容器电容

（填“增大”“不变”或“减小”），平行板电容器电容与两极板间距离

（填“无关”或“有关”）参考答案：电压

增大

有关9.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为，?，，由此可知D点电势

；并画出电场方向（至少画3条，保留作图痕迹）。参考答案：9V；图略

10.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由图可知该金属的极限频率为

▲

Hz，该金属的逸出功为

▲

J（结果保留两位有效数字），斜率表示

▲

。参考答案：4.27×1014Hz

4.3×10-14．普朗克常量解析解：根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为：γ0=4.27×1014Hz．根据光电效应方程得，Ekm=hγ-W0，当入射光的频率为γ=5.5×1014Hz时，最大初动能为Ekm=0.5eV．当入射光的频率为γ0=4.27×1014Hz时，光电子的最大初动能为0．由图像知与横轴焦点4.3，所以逸出功

4.3×10-14

J，Ek-γ图象的斜率表示普朗克常量11.如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力做功为__________________．参考答案：12.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，保持小车的质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：组别12345F/N01.12.23.34.4a/ms-200.511.52（1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a-F的关系图线；（2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成______比；（3）当研究加速度与质量的关系时，应保持

不变，改变小车的质量来进行实验．参考答案：（1）见右图（2）正（3）小车受到的作用力

13.已知地面附近高度每升高m，大气压降低mmHg．为了观测大气压这一微小变化，某实验小组巧妙地设计了如图所示的一个实验，在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定量的水和空气．由于内外压强差，细玻璃管内水面a将与瓶内有一定的高度差．（不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化，水银的密度为13.6×103kg/m3）（1）该小组成员选择瓶内装水而不装水银的主要原因是．（2）现将玻璃瓶放置在地面上，记录此时管内水面a的位置，再将玻璃瓶放到离地m的讲台上时，则玻璃管内水面将（上升，下降）mm；（设温度保持不变）（3）小组成员想用此装置来测量高度．先将此装置放在温度为27℃、大气压为mmHg的A处，测得水柱的高度mm．然后将装置缓慢地平移另一高度的B处，待稳定后发现水柱升高了mm，已知B处比A处的温度高1℃，则AB间高度差为m；参考答案：①水密度比水银小，同样压强变化时，高度差明显（答到水的密度小便能得分）

②上升，1.36；③5.4三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。15.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(8分)一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略)，在绳的一端挂一质量为m1的物体，在另一侧有一质量为m2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a2′沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少？环与绳间的摩擦力多大？参考答案：解析：物体受力如图所示，分别对两个物体列出动力学方程加速度满足关系式解方程得：17.如图所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速放一铁块．（取g=10m/s2）试问：（1）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？（结果可带有根号）（2）最终木板上放有多少块铁块？参考答案：解：（1）木板最初做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：竖直方向：FN=Mg，水平方向：Ff=F，滑动摩擦力Ff=μFN，则得F=μMg解得：μ=0.5；放第1块铁块后，木板做匀减速运动，则有μmg=Ma1；2a1L=代入数据解得：v1=．（2）设最终有n块铁块能静止在木板上．则木板运动的加速度大小为an=，第1块铁块放上后2a1L=，第2块铁块放上后2a2L=，第n块铁块放上后2anL=，由以上各相加得：（1+2+3+…+n）要使木板停下来，必须有vn=0，代入解得：6＜n＜7故最终有7块铁块放在木板上．答：（1）第1块铁块放上后，木板运动了1时，木板的速度为；（2）最终木板上放有7块铁块．18.三个完全相同的小球A、B、C，质量满足mA=mB=mC=2kg，静止在光滑地面上并沿“一”字形依次排开．如图所示，用锤子轻轻敲击A球，使之获得一个向右的速度v0=4m/s，A、B两球碰撞后粘合在一起，再与C球碰撞，最后C球获得vC=2m/s的向右的速度．（1）求第一次碰撞后A、B两球粘合在一起的共同速度；（2）第二次碰撞是不是弹性碰撞？（3）求两次碰撞过程，系统损失的能量△E．参考答案：解：（1）设B球与C球相碰前，A和B球的速度为v共，A、B两球发生碰撞，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAv0=（mA+mB）v共…①代入数据解得：v共=2m/s；（2）AB与C两球发生正碰的过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mB）v共=（mA+mB）v'+mCvC…②代入数据解得：v'=1m/sAB和C碰撞过程中损失的动能：…③代入数据解得：△E2=2J；可知第二次碰撞的过程中由动能的损失，所以不是弹性碰撞；（3）第一次碰撞的