云南省大理市双廊中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

云南省大理市双廊中学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.如图所示实线和虚线分别是同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，则两星球的平均密度ρA∶ρB是(

)A．1∶2 B．∶1C．4∶1

D．8∶1参考答案：C2.（多选题）原子和原子核物理是从射线的研究开始的，如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线（其中α、β速度分别为0.1c、0.99c，质量分别为4mp、mp，电量分别为+2e、﹣e），让三种射线分别进入匀强磁场B和匀强电场E中，下列表示射线偏转情况正确的是（）A． B． C． D．参考答案：AD【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】根据α、β、γ三种射线的带电性质和本质以及带电粒子在电场中受力特点可正确判断．本题应抓住：①三种射线的成分主要是指所带电性：α射线是高速He流带正电，β射线是高速电子流，带负电，γ射线是γ光子，是中性的．②洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是洛伦兹力的方向．【解答】解：AB、因α射线是高速He流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，因为a粒子质量特别大，磁场中圆周运动半径大；β射线是高速电子流，带负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向右，γ射线是γ光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故A正确，B错误．CD、因α射线实质为氦核，带正电，且a粒子的质量大，由类平抛规律知，侧向偏移量小；β射线为电子流，带负电，其侧移量大，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：向左偏的为β射线，不偏的为γ射线，向右偏的为α射线，故C错误，D正确；故选：AD．3.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是（粒子重力不计）

A．等势面A的电势为10V

B．匀强电场的场强大小为200V/m

C．电子再次飞经D势面时，动能为10eV

D．电子的运动为匀变速直线运动参考答案：BD4.如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相等且小于c的质量，则下列判断错误的是（）A．b所需向心力最小B．b、c周期相等，且大于a的周期C．b、c向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c线速度大小相等，且小于a的线速度参考答案：C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力提供向心力=m=m=ma，可比较出周期、向心加速度、线速度的大小．【解答】解：A、人造地球卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，根据F=，卫星b、c的轨道半径相等，b质量小于c的质量，所以c所需的向心力大于b所需的向心力．a、b质量相同，a的轨道半径小于b的轨道半径，所以a所需的向心力大于b所需的向心力．故A正确；B、根据万有引力提供向心力=m得T=2π，所以b、c周期相等，且大于a的周期，故B正确；C、根据万有引力提供向心力=maa=所以b、c向心加速度相等，且小于a向心加速度，故C错误；D、根据万有引力提供向心力=mv=所以b、c的线速度相等，且小于的线速度，故D正确．本题选错误的，故选：C．5.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一段导体的电阻减小6后，接在原电源上发现电流比原来增大1/4，则该导体原来的电阻为__________。参考答案：____30Ω___7.（6分）电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。实际上，在水平方向和竖直方向都有磁场，它们是水平方向的磁场使电子束产生

方向的分速度，而

方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度。参考答案：竖直、竖直8.如图16－1所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线①分析此图线的OA段可得出的实验结论是__________________________________________________________________________

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是()

A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：9.从空中同一地点沿水平方向同时抛出两个小球，它们的初速度方向相反、大小为分别为v1和v2，求经过

时间，两小球速度方向间的夹角为900。参考答案：

10.（9分）现有一质量为M=1Kg的小球在变力F的作用下在水平面上运动，小球速度随时间的变化如图所示，则第三秒时小球的动量为

；第三秒内小球动量的变化为

；从记时开始到t=3s，变力F对小球做的功为

。参考答案：-4Kg·m/s，-4Kg·m/s，8J

11.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。参考答案：80，212.如图所示，水平安放的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量m，带电量为+q的小球，在B板下方距离H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差UAB=__________________

第23题参考答案：〔mv02–2mg(h+H)〕/2q13.右图是根据是根据实验数据做出的U-I图象，由图可知，电源电动势E=_______V，内阻r=________，参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵

使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮

在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩

擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．本实验中还应测量的物理量是

，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是

．参考答案：_B的右端至D板的距离L2____，_m1L1/t1=m2L2/t2___15.在《用单摆测重力加速度》的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示,则测出的小球直径为

cm，单摆的摆长为

cm．

参考答案：1.94cm

87.42cm～87.46cm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在倾角?＝30°的斜面上，沿斜面方向固定一对平行的金属导轨，两导轨距离l＝0.25m，接入电动势E＝12V、内阻不计的电池及滑动变阻器，如图17所示。垂直导轨放有一根质量m＝0.2kg的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数为?＝，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中。当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s2）参考答案：17.水平如图所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R1=R3=10Ω，R2=4Ω，电压表和电流表均为理想电表，试求：（1）当电键K断开时，电压表的读数和R1消耗的功率？（2）当电键K闭合时，电流表和电压表的读数？（3）当电键K闭合时，电源的总功率及输出功率各为多少？参考答案：

考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：（1）当电键断开时，R1R2串联组成闭合回路，由串联电路的特点及功率公式即可求解；（2）当K闭合时，R1R3并联后与R2串联组成闭合回路，根据串并联关系及功率公式即可求解；解答：解：（1）当S断开时有电流表读数=1A，电压表读数U=IR2=1×4=4V，R1消耗的功率P=I2R1=1×10=10W（2）当S闭合时，通过R2的电流，则电流表的读数电压表的读数为U′=E﹣I′r=15﹣1.5×1=13.5V（3）电源总功率P总=I′E=15×1.5=22.5W电源输出功率答：（1）当电键K断开时，电压表的读数为4V，R1消耗的功率为10W；（2）当电键K闭合时，电流表的读数为13.5V，电压表的读数为0.75A；（3）当电键K闭合时，电源的总功率为22.5W，输出功率为20.25W．点评：本题考查了电阻的并联特点，关键是根据串、并联电路的特点判断两开关的状态．18.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为=0.25。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）求：⑴金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a的大小；⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求此时金属棒速度v的大小；⑶在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度B的大小和方向。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）参考答案：(1)根据牛顿第二定律mgsinθ－f=ma

……①

(1分)

f=μN

……②

(1分)

N=mgcosθ

…………③

(1分)联立①②③得a=g(sinθ-μcosθ)

………④

代入已知条件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(1分)(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(1分)此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv

……………………⑥

(1分)

由⑤⑥两式解得

…………⑦（1分）

将已知数据代入上式