福建省福州市外洋中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析

福建省福州市外洋中学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.甲、乙两种材料制成的保险丝，直径分别是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别为2A和4A.把以上两根保险丝各取一段，长度相等，并联后再接入电路中,则电路允许通过的最大电流是A．5A

B．6AC．7.5A

D．8A参考答案：A2.下列关于简谐振动的说法正确的是

(

)

A．位移减小时，加速度减小，速度增大

B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

C．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同

D．水平弹簧振子向左运动时，其加速度方向与速度方向相同；向右运动时，其加速度方向跟其速度方向相反参考答案：AC3.2005年被联合国定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦用量子论圆满地解释了光电效应现象．在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，现用频率为v（v>v0）的光照射在阴极上，下列说法正确的有A．照射光强度越大，单位时间内产生的光电子数目就越多B．阴极材料的逸出功等于hvC．当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，

则光电子的最大初动能为eUD．当入射光频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增大为2倍参考答案：AC4.关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是A．重的物体下落的加速度大B．同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大C．这个加速度在地球上任何地方都一样大D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大参考答案：B5.铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。下列说法正确的是A．列车的危险速率为B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带正电，则（1）增大两极板之间的距离，静电计指针张角变 （2）将A板稍微上移，静电计指针张角将变 （3）若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变

参考答案：大

大

小7.如图所示是一交流电压随时间变化的图象，此交流的周期为________s，交流电压的有效值为_________V。参考答案：0．3

，50周期为完成一次全振动所需要的时间，所以周期为0.3s，由有效值是根据热效应定义的，所以在一个周期内8.经过核衰变成为，共发生了

次α衰变，

次β衰变，的半衰期是5天，12g的经过15天以后剩下的质量为

g.参考答案：

4

，

2

，

1.5

9.到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，

发现了电生磁，即电流的磁效应；

发现了磁生电，即电磁感应现象。参考答案：10.如图12所示，一质量m＝0.1kg的金属棒ab可沿接有电阻R＝1Ω的足够长的竖直导体框架无摩擦地滑动，框架间距L＝50cm，匀强磁场的磁感应强度B＝0.4T，方向如图示，其余电阻均不计．若棒ab由静止开始沿框架下落，且与框保持良好接触，当棒ab运动达到稳定状态时的速度v＝

．（g＝10m/s2）参考答案：25m/s11.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为

值；r>r0时，分子势能为

值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为

值；r<r0时，分子势能可以为

值。（填“正”、“负”或“零”）参考答案：12.一列向右传播的横波在某一时刻的波形如图13所示，波速为24cm/s，在传播过程中，从该时刻起，质点P在1s内，经过的路程为____．参考答案：

16CM13.如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组I、U数据作出U—I图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为

V，电源的内电阻为

（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：1.40（1.39或1.41）（1分），

0.57（0.55～0.59都得分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5Ω．（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接

（填a或b）、导线②连接

（填c或d）．（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为

Ω．U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53（3）已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选

（填选项）．A．①连接a，②连接c

B．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接c

D．①连接b，②连接d．参考答案：解：（1）由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线1应接a；（2）根据表中数据采用描点法可得出对应的图象如图所示；图象的斜率为电阻的阻值，则R==4.55Ω；（3）R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，则根据R=可知，两电阻的阻值相等；因此测量方法与测①相同；故选B；故答案为：（1）a、d；（2）如图所示，4.55；（3）B【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据题意可明确电路接法，从而确定两导线所接的位置；（2）根据描点法可得出对应的图象，再根据图象的斜率可求得电阻的阻值；（3）根据电阻定律分析两电阻的大小关系，则可以明确测量电阻R2的方法．15.（1）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电表的连接方式如图1（a）或图1（b）所示，测量结果由公式Rx=计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图1（a）和图1（b）中电路测得的电阻值分别极为Rx1和Rx2，则（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1大于（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．（2）在使用螺旋测微器量某金属丝直径时，如图2所示，读数为1.706mm．参考答案：

考点：伏安法测电阻．专题：实验题．分析：本题（1）根据欧姆定律可知，当待测电阻满足时，应用内接法测量较准确，=；根据欧姆定律可知电流表采用内接法时，测量值应等于待测电阻与电流表内阻之和，所以测量值偏大，当电流表采用外接法时，测量值应是待测电阻与电压表的并联电阻，所以测量值偏小；（2）进行螺旋测微器读数时，要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出．解答：解：（1）：由于待测电阻满足，所以电流表应用内接法时测量较准确，即更接近真实值；根据欧姆定律：==，所以测量值大于真实值；==，由于并联电阻小于任一支路的电阻，所以测量值小于真实值；（2）：螺旋测微器的读数为：d=1.5mm+20.6×0.01mm=1.706mm；故答案为：（1），大于，小于；（2）1.706点评：应明确：①电流表内外接法的选择方法：当待测电阻满足时，电流表应用外接法，并且测量值偏小；满足时，电流表应用内接法，并且测量值偏大．②进行螺旋测微器读数时，要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示。加速电场的电压为U，静电分析器中有辐向会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1；磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器．而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器．测量出Q点与圆心O2的距离为d，位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2．（题中的U、m、q、R、d都为已知量）（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（2）求磁分析器中磁感应强度B的大小；（3）现将离子换成质量为4m,电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变．磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离．参考答案：17.（16分）如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图中由B到C），场强大小随时间变化如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面，大小随时间变化如图丙所示，从t=1s开始，在A点每隔2s有一个同种的离子沿AB方向（垂直于BC）的初速度v0射出，恰好能击中C点，若AB=BC=l，且粒子在AC间的运动时间小于1s，求：

（1）磁场的方向；（2）图象中E0和B0的比值；（3）1s末射出的粒子和3秒末射出的粒子由A点运动到C点所经历的时间比。参考答案：解析：（1）3s末射出的粒子仅受电场力，且轨迹右偏，可判粒子带正电。1s末射出的粒子仅受磁场力，由左手定则可判磁场垂直纸面向外。（2）仅磁场时，轨迹半径r=由图知r=L仅电场时，沿电场方向位移L=由以上各式得：v0:1（3）1s末射出粒子仅受磁场力，轨迹为圆周3s末射出粒子仅受电场力，轨迹为抛物线∴t1:t2=:218.如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角