福建省三明市尤溪县第一高级中学2020-2021学年高二物理期末试卷含解析

福建省三明市尤溪县第一高级中学2020-2021学年高二
物理期末试卷含解析
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. 建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）
（A）法拉第（B）奥斯特
（C）赫兹（D）麦克斯韦
参考答案：
D
2. 矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势为，则：
A．交流电的频率是100π Hz Ks5u
B．t＝0时，线圈位于中性面
C．交流电的周期是0.02 s
D．t＝0.05 s时，e有最大值
参考答案：
BC
3. 以下的计时数据指时刻的是（）
A．同步卫星绕地球的周期是24小时
B．火车通过铁桥的时间是20s
C．中央电视台新闻联播的时间是30分钟
D．每天上午12：00放学
参考答案：
D
【考点】时间与时刻．
【分析】正确解答本题的关键是：理解时间间隔和时刻的区别，时间间隔是指时间的长
度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．
【解答】解：A、24h是指卫星转动一周的时间，故A错误；
B、火车通过桥梁的时间为20s，不是时刻；故B错误；
C、30分钟是新闻联播的时间；故C错误；
D、12：00是放学的时刻；故D正确；
故选：D．
4. （多选）如图所示，某带电粒子在一个匀强电场中从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J．则下列说法中正确的是()
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J
C．粒子在A点的动能比在B点多0.5 J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
参考答案：
CD
5. 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法错误的是（）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
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. 下图所示是一列沿x轴负方向传播的波在某一时刻的波形图，此时B点速度方向是______，C点的加速度方向是______．
参考答案：
7. 黑体辐射的实验规律如图所示，图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系．可见，一方面，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有▲（选填“增加” 或“减少”），另一方面，辐射强度的极大值向波长▲（选填“较长”或“较短”）的方向移动．
参考答案：
减少、较长
8. 电荷既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一个物体到另一个物体，或者从物体的一部分到物体的另一部分；在的过程中，电荷的总量。

参考答案：
9. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C的三个变化过程，则通过图像可以判断
A、B、C三个状态，气体的体积V A、V B、V C的大小关系是。

参考答案：
10. 把一个矩形线圈从矩形的匀强磁场中匀速拉出(如图)，第一次拉出的速度为v，第二次拉出的速度为2v，则两种情况下拉力的大小之比F1：F2＝__ __，拉力的功率之比P1：P2＝_____，线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2＝_____.
参考答案：
1:2 、 1:4 、 1:2
11. 13．电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位，1eV就是在电势差为1V的两点间移动一个元电荷，电场力所做的功，则1eV= J
参考答案：
12. 电荷守恒定律：电荷既不能，也不能，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程
中，电荷的总量．
参考答案：
被创造，被消灭，保持不变
13. 如下图所示是研究电磁感应现象的实验仪器，虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法，实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏．
(1)用笔画线代替导线在答卷对应的图上连接好实验电路．
(2)若实验中原线圈插入副线圈后，开关S闭合的瞬间，观察到电流表指针向左偏，试在电路连接图中标出电源的正、负极．
(3)若将原线圈拔出，则拔出时电流表指针向________偏．
参考答案：
(1)(2)如下图所示(3)右
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图为实验室中“探究碰撞中的不变量”的装置示意图
（1）若入射小球A质量为m1，被碰小球B质量为m2，则
A．m1＞m2 B．m1＜m2 C．m1=m2
（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是．（填下列对应的字母）
A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧秤E．秒表．
参考答案：
（1）A；（2）AC．
【考点】验证动量守恒定律．
【分析】（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量；
（2）根据实验原理选择实验器材；
【解答】解：（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m2大小关系为m1＞m2，r1、r2大小关系为r1=r2．故选A．
（2）小球离开轨道后做平抛运动，由h=gt2得小球做平抛运动的时间t=，由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证：m1v1=m1v1′+m2v2，则：m1v1t=m1v1′t+m2v2t，得m1x1=m1x1′+m2x2，由图所示可知，需要验证：m1OP=m1OM+m2ON，
因此实验需要测量的量有：①入射小球的质量，②被碰小球的质量，③入射小球碰前平抛的水平位移，④入射小球碰后平抛的水平位移，⑤被碰小球碰后平抛的水平位移，测量水平位移需要用直尺，测质量需要天平，因此需要的实验器材是AC．
故答案为：（1）A；（2）AC．
15. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，他们还找来了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细沙．要完成该项实验，则：
(1) 实验时，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，要使沙和沙
桶的总质量远_____ 滑块的质量（填“大于”或“小于”），另外，实验时还需要_______________
(2) 在(1)的基础上，某同学测出滑块的质量M。

往沙桶中装入适量的细沙，测出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距s，并根据纸带算出这两点速度的大小分别为v1与v2(v1<v2)．则实验要验证的数学表达式为：__________________________________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量，重力加速度为g)；
(3) 另一个同学用恒力验证动能定理，根据纸带算出相关各点的速度v，并量出它到起始点距离s，用△v2表示末、初速度的平方差即，以△v2为纵轴，以s为横轴，他画出的图线是( )
参考答案：
(1)小于（2）平衡摩擦力（3）（4）C
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 光滑水平面上放着质量m A=0.5kg的物块A与质量m B=1kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能E P=32J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5mB恰能到达最高点g=10m/s2．求：
（1）绳拉断后瞬间B的速度v B的大小；
（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小和方向；
（3）绳拉断过程绳对A所做的功W．
参考答案：
（1） ;(2) , 方向向左 (3)
【详解】（1）B恰好到最高点C则有：
从绳断后到最高点对B由动能定理：
联立解
得：
（2）在绳子被拉断前，弹簧的弹性势能转化为B的动能，设弹簧恢复原长时B的速度为
v1则有能量守恒有：
解
得：
取向右为正，对B由动量定理可得：
代入数据可得：，方向向
左
（3）设绳子拉断后A的速度为v2取向右为正，对A和B系统由动量守恒定律：
对A由动能定理：
代入数据解得：
17. 下图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。

（1）求电子穿过A板时速度的大小v0；
（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（3）若要使电子打在荧光屏上P点的上方，加速
电压U1和M、N两板间的电压为U2将如何改变？（不用说明理由）
参考答案：
（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理 e U1=－0 （3分）
解得（1分）
18. 在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：
(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？
(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？
参考答案：
(1)设宽度为L，当只有电场存在时，带电粒子做类平抛运动
水平方向上：L＝v0t
竖直方向上：v y＝at＝
tan θ＝＝
当只有磁场存在时，带电粒子做匀速圆周运动，如图所示，
由几何关系可知sin θ＝R＝
联立解得B＝. (5分)
(2)粒子在电场中运动时间
t1＝＝
在磁场中运动时间
t2＝·T＝·＝
所以，＝·＝. (5分)。