山东省菏泽市学院附属中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析

山东省菏泽市学院附属中学2021-2022学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1.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图5所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）从图5中可以确定(

)A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电参考答案：B2.设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3,那么,当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是A．mc2

B．(m1+m2)c2C．(m3-m2-m1)c2

D．(m1+m2-m3)c2

参考答案：D3.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是()A．向左

B．向右C．向上

D．向下

参考答案：4.（单选）如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合

光束c，下列说法中正确的是（

）A．从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率C．经同一双缝所得干涉条纹，a光条纹宽度小于b光条纹宽度

D．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度参考答案：B由光路图可知：光折射率大于光折射率，从玻璃射向空气a光的临界角大于b光的临界角，A错；B正确；由可知光条纹的宽度决定于光的频率，由折射率可知a光的频率小于b光的频率，即a光条纹宽度大于b光条纹宽度，C错；由可知在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，D错；从而本题选择B答案。5.利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(

)A．1kW

B．1.6×103kWC．1.6kW

D．10kW参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射

现象，发生这种现象，必须满足的条件是：光从

光密介质

射向光疏介质

，且

入射角大于等于临界角

参考答案：7.(1)如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A端接在直流高压电源的______极，射线管的B端接在直流高压电源的______极（填：“正”或“负”）。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)。（2）在一个匀强电场中有M、N、P三点，它们的连线组成一个直角三角形，如图所示。MN=4cm，MP=5cm，当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时，电场力做功为8×10-9J，而从M点移至P点时，电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为________，电场强度的大小为________V/m。参考答案：

(1).负

(2).正

(3).下．

(4).N指向M方向

(5).100解：（1）因为A是阴极，所以射线管的阴极A接直流高压电源的负极．B是阳极，接直流高压电源的正极．因为A是阴极，B是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是A到B，产生的电流方向是B到A（注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向A，手掌对向N极（就是这个角度看过去背向纸面向外），此时大拇指指向下面，所以轨迹向下偏转．

（2）由电场力做功W=qU可知，M、N间的电势差为：，从M到P点，则得M、P间的电势差为：，由此可知NP两点电势相等．由电场线与等势线垂直，电场线由高电势指向低电势，可知电场线由N指向M方向，由：.【点睛】本题考查电场线与等势线的关系，根据电场力做功情况判断等势线，根据电场线与等势线垂直，电场线由高电势指向低电势的规律再确定电场线方向即可.8.2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs衰变过程，它们分别是_______和__________（填入正确选项前的字母）。131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和_______.

A.X1→

B.X2→

C.X3→

D.X4→参考答案：

B

C

78

829.丹麦物理学家

发现电流能产生磁场；英国物理学家

发现了利用磁场产生电流的条件；英国物理学家

建立了完整的电磁理论，预言了电磁波的存在；德国物理学家

用实验成功证明了电磁波的存在，并且完善了电磁理论。参考答案：奥斯特，法拉第，麦克斯韦，赫兹10.重力为400N的物块放置在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为0.25。当用80N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力的大小为

N；当用160N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力大小为

N。参考答案：80

10011.两质量均为M的冰船A、B静止在光滑冰面上，轴线在一条直线上，船头相对，质量为m的小球从A船跳入B船，又立刻跳回，A、B两船最后的速度之比是_______________。参考答案：；

提示：根据，∴12.中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、md，现用光子能量为E的射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程＋D=p＋n，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则该反应中质量亏损为

，中子的动能是

。参考答案：13.如图所示的逻辑电路，在输入端A、B输入的电信号分别为“1”和“0”时，输出端C得到的电信号是（选填“1”或“0”）。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．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）一匀强电场，场强方向是水平的（如右图）。一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点与出发点O点的电势能之差是多少？参考答案：17.如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.0×10-19C的正离子（不计重力）从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间。则：（1）离子运动的速度为多大？（2）离子的质量应在什么范围内？（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2′应满足什么条件？参考答案：（1）设正离子的速度为v，由于沿中线PQ做直线运动，则有（2分）

代入数据解得

v=5.0×105m/s

（1分）（2）设离子的质量为m，如图所示，当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时，由几何关系可知运动半径

r1=0.2m

（1分）当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时，由几何关系可知运动半径

r2=0.1m

（1分）

由牛顿第二定律有

（1分）

由于

（1分）

解得

（1分）（3）如图所示，由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径

（1分）设使离子都不能打到x轴上，最小的磁感应强度大小为B0，则

（1分）代入数据解得

B0==0.60T

（1分）

则

B2′≥0.60T（或B2′>0.60T）（1分）18.如图，一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h=1.8m．一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出．重力加速度g取10m/s2．求：（1）子弹穿出木块时，木块获得的水