山东省德州市化楼镇中学2022年高二物理下学期期末试题含解析

山东省德州市化楼镇中学2022年高二物理下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.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是：A．增大匀强电场间的加速电压B．增大磁场的磁感应强度，并适当调整周期性变化电场的频率C．减小狭缝间的距离D．增大D形金属盒的半径参考答案：BD2.如图所示为研究玩具电动机性能的电路图，电源的电动势为E，内阻为r，可变电阻的阻值为R1，M为电动机，电阻为R2。现闭合电建，电动机正常工作，三只电压表的读数分别为U1、U2、U3，电流表读数为I，电表均认为是理想电表，下列关系正确的是A.U1=IR1

B.U2＞IR2C.E=U1+U2+U3

D．E-U3=Ir参考答案：ABD3.如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（

）A.甲图：点电荷的电场中，与点电荷等距的a、b两点B.乙图：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：点电荷的电场中，与点电荷成一直线的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点参考答案：B4.（多选）关于电场、电场强度下列说法正确的是（

）A.是电场强度的定义式，只适用于匀强电场。B.点电荷的电场强度，公式中Q是场源电荷的电荷量。C.公式中，d为任意两点间的距离，本公式使用于任何电场。D.电场是一种物质，它会对放入其中的电荷产生力的作用。参考答案：BD5.如图所示，一带负电的粒子（不计重力）进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛仑兹力方向标示正确的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；左手定则．【分析】因带电粒子是带负电的，所以应用左手定则时，四指所指的方向与运动方向相反．应用左手定则可判断个选项的正误．【解答】解：A、带负点的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项A错误．B、带负点粒子的运动方向与磁感应线平行，此时不受洛伦兹力的作用．选项B错误．C、带负点的粒子向右运动掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项C正确．D、带负电的粒子向上运动，掌心向里四指应向下，大拇指的方向向左，选项D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）在常温下，气体分子间的相互作用力极其微弱，以此为基础，试估算分子间能发生相互作用的最大半径的数量级应为

。参考答案：4.1×10-9m7.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为，式中n=1，2，3…表示不同的能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是

。参考答案：8.匀强电场内，在同一条水平电场线上有相距的a、b两点（a点在b点的左侧），在的外力作用下，的正电荷朝外力方向匀速地从a点移到b点，则a、b两点的电势差为，该电场的方向向（选填“左”或“右”）。参考答案：9.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________N/C。参考答案：10.按照玻尔理论可知，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_____________（选填“越大”或者“越小”），已知氢原子的基态能量为（<0），电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为_________（普朗克常量为h）。参考答案：越大、频率为ν的光子的能量，氢原子中的电子离原子核越远，则能级越高，氢原子能量越大．基态中的电子吸收一频率为γ的光子后，原子的能量增大为：电子发生电离时其电势能为0，动能为：，因此有：，所以有：，则：。11.质子和α粒子的质量比为m1：m2=1：4，带电量之比为q1：q2=1：2，当它们从静止开始由同一匀强电场加速，通过相同的位移，则它们的速度之比v1：v2=

，动能比Ek1：Ek2=

．参考答案：：1；1：2【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；动能．【分析】两个粒子在加速电场中，只有电场力对它们做功，由动能定理求出粒子的动能与速度，然后求出受到之比与动能之比．【解答】解：电场力对粒子做正功，由动能定理得：qEx=mv2﹣0，解得：v=，动能EK=mv2=qEx，粒子的速度之比：====，动能之比：==；故答案为：：1；1：212.将一通电直导体垂直磁场方向放入某匀强磁场，若只增大电流，则导体受到的安培力将

；若只减弱磁场，则导体受到的安培力将

。参考答案：增加，减小13.如图所示，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，让导体PQ在U形导轨上以v=10m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l=0.8m，则产生的感应电动势的大小为_______,PQ中的电流方向是_______参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.4715.（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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图所示，水平放置的平行金属板A和D间的距离为d，金属板长为L=d，两板间所加电压为U，D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板NP成60o角，且挡板足够长，K与N间的距离为．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从A、D的中点O沿平行于金属板方向以某一速度射入，不计粒子的重力．该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K：（1）求该粒子从O点射入时的速度大小v0；（2）若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上，求该磁场的磁感应强度的大小B0；（3）若磁场方向变为垂直纸面向里，且只存在于两档板所夹间的某一区域内，同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求满足条件的磁感应强度的最小值Bmin.参考答案：(1)V=

(2)B=

(3)（1）粒子在电场中做类平抛运动：

代入可得：(2)射入的粒子在进入K时竖直方向的分速度为水平方向：

竖直方向：可得：

即：，粒子垂直MN板入射….2分粒子到达K点时速度……….1分由几何关系可得：粒子圆周运动半径为：且满足：可得：(3)磁场反向，如图，粒子从K点入射后做匀速直线运动从D点开始进入磁场，根据对称性，需偏转300o后从E点射出，做匀速直线运动垂直打到NP挡板上．根据：可得：

要使B最小，则需使半径r最大，临界情况是轨迹刚好和挡板相切由几何关系可得：

可得：解得：17.一个容积是20L的充满氧气的大钢瓶，瓶内氧气压强达1．013×107Pa。要把这些氧气分装到4个容积是5L的小钢瓶中去；分装时小钢瓶依次分装，分装后各小钢瓶内压强不等，分装时的漏气和温度变化忽略不计。求分装后大钢瓶内氧气的压强。(小钢瓶内原来是真空，分装时小钢瓶依次分装，分装后各小钢瓶内压强不等)参考答案：18.如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg．用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v﹣t图象如图乙所示．求：①物块C的质量mC；②墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对对B的冲量I的大小和方向；③B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep．参考答案：解：①由图知，C与A碰前速度为v1=9m/s，碰后速度为v2=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度反方向为正方向，由动量守恒定律得：mCv1=（mA+mC）v2，解得：mC=2kg；②由图知，12s末A和C的速度为v3=﹣3m/s，4s到12s，墙对B的冲量为I=（mA+mC）v3﹣（mA+mC）v2，解得：I=﹣36N?s，方向向左；③12s，B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A．C与B速度相等时，弹簧弹性势能最大，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mC）v3=（mA+mB+mC）v4，由机械能守恒定律得：，解得：EP=9J；答：（1）物块C的质量为2kg；（2）墙壁对物体B的弹力在4s到8s的时间内对B做的功W为零；在4s到12s的时间内对B的冲量I的大小为