2022年湖南省益阳市赫山中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省益阳市赫山中学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. （多选）一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以初速度v0水平抛出，小球的加速度大小为2g/3，则小球在下落h高度过程中（    ） A．动能增加了mgh B．电势能增加了mgh C．重力势能减少了mgh D．机械能减少了mgh 参考答案： AB 2. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定 A．φa＞φb＞φc                                      B．Ea＞Eb＞Ec C．φa – φb=φb – φa                              D．Ea = Eb = Ec 参考答案： A 3. (单选题)如图1－6所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产生感应电流(　　) A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动 B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动 C．矩形线圈绕AB边转动                                         D．矩形线圈绕BC边转动 参考答案： C 4. 要使电热丝所消耗的热功率变为原来的一半，则 A.保持电流不变，让电阻减半 B.保持电阻不变，让电流减半 C.保持电阻不变，让电流减为原来的1/4 D.让电阻和电流都减半 参考答案： A 5. 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中的带电粒子从而对地球上的生命起到保护作用，如图所示。那么 A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同   B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱 C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北 两极最弱，赤道附近最强 D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 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. 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： 奥斯特，法拉第 7. 一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则质点的电势能         （填“增大”或“减小”）了           J，a、b两点间的电势差Ua-Ub为       V 参考答案： 8. 真空中有一电场，在电场中的P点放一个电量为的检验电荷，它受到的电场力为，则P点的场强为；把检验电荷的电荷量减少为，则检验电荷所受到的电场力为。 参考答案： 9. （4分）质量为m的汽车，驶过一半径为R的拱桥，到达桥顶时汽车的速度为v，则此时汽车对桥的压力为______________。 参考答案：  mg-mv2/R 10. 如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30 J、-6 J，如果取B点为零电势点，C两点的电势分别是A＝____________ V，C＝______________ V，AC间的电势差UAC＝____________________ V． 参考答案： 15 V  -3 V  18 V  11. 在验证机械能守恒定律实验中，打点计时器用的是         （选填“直流”或“交流”）电源，某同学通过实验得到如图所示的纸带，其中A、B、C为纸带上连续的三个打印点，为相邻两个打印点间的时间，为AC之间的距离，则在打B点时重物下落的速度为           。 参考答案： 交流、 12. 完成下列核反应方程 （1）H+H→He+　10n　+17.6Mev （2）H+He→O+　11H　 （3）U→Th+　42He　． 参考答案： 解：（1）设生成物的质量数为x，则有2+3=4+x，所以x=1，电荷数：z=1+1﹣2=0，即生成物为中子，10n． （2）设生成物的质量数为x，则有14+4=17+x，所以x=1，电荷数：z=7+2﹣8=1，即生成物为质子11H． （3）设生成物的质量数为x，则有92=234+x，所以x=4，根据电荷数守恒可知，z=92﹣90=2，是氦核42He．． 故答案为：（1）10n；（2）11H；（3）42He 13. 甲、乙两人站在地面上时的身高都是L0，甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高L_____________L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作的时间为t1，则t1_____________t0（均选填“＞”“＝”或“＜”）。 参考答案： （1）H→He＋e  （2）25eV 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 下右图中的P是一根表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜的长陶瓷管（电阻膜布满圆柱体的外侧面）。陶瓷管的长度约为50cm，外径约为8cm，所用电阻膜材料的电阻率已知为ρ，管的两端有导电箍M、N。该电阻的长度就是陶瓷管的长度，其截面积可看作等于膜的厚度与圆周长的乘积。现有器材为：A.米尺、B.游标卡尺、C.螺旋测微器、D.电压表（内阻几千欧）、E.电流表（内阻几欧）、F.电池组、G.滑动变阻器、H.电阻箱、I.电键和导线。请你设计一个测量该电阻膜厚度d的实验方案。 ⑴在左下图的方框中画出实验电路图（MN间的电阻膜的电阻约几个ｋΩ，滑动变阻器的总阻值为10Ω）。 (2)开始实验时滑动变阻器滑动触头的位置__________（填“左端”或“右端”）。 (3)将下图中的实物按电路图连接起来（有几根导线已经连好，不得改动）。 参考答案： (2)左端。 15. 某同学用图甲所示的实验装置做《用双缝干涉测量光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数如图丙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2=       mm。 如果实验所用双缝之间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。根据以上数据可得出光的波长λ=          m(保留2位有效数字)。 参考答案： x2=  8.95  mm； λ=m 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，带正电量为q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，液滴运动速度为v，若要液滴在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，则： （1）所施加匀强电场的电场强度大小和方向如何？ （2）液滴的绕行方向怎样？ 参考答案： 解：（1）液滴在电磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 重力与电场力等大反向，合力为零，即：mg=qE，解得：E=， 电场力方向竖直向上，由于液滴带正电，则电场方向竖直向上； （2）液滴带正电，判断在最高点受向下的磁场力，由左手定则可知， 粒子在最高点时速度方向水平向左，即粒子绕行方向为逆时针； 答：（1）匀强电场的电场强度大小为：，方向：竖直向上； （2）液滴的绕行方向：逆时针方向． 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动． 【分析】（1）液滴在电磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，电场力与重力合力为零，据此求出电场强度的大小与方向． （2）应用左手定则判断出液滴的绕行方向． 17. （16分）如图所示，在半径为R的圆形区域内，存在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。a、b、c三点将圆周等分，三对间距为d的平行金属板通过三点分别与圆相切，切点有小孔与磁场相通，板间电压均为U。一个质量为m，电量为+q的粒子从s点由静止开始运动，经过一段时间又回到s点。试求： （1）电压U和磁感应强度B应满足什么关系？ （2）粒子从s点出发后，第一次回到s点经历的时间。 参考答案： 解析： ⑴带电粒子在电场中运动，由动能定理    （2分） 在磁场中做匀速圆周运动     （2分） 由几何知识得到：r=    （2分） 整理后得    （1分） ⑵带电粒子在电场中做初速度为0的匀加速运动，所用时间为t1,根据牛顿第二定律及运动规律     （1分）     （1分） 解得：       （2分） 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动共经历了半个周期的时间      （2分） 式中T为粒子在磁场中的运动周期     （1分） 所以，粒子再次回到s点所需时间为t=3t1+t2=    （2分） 18. 如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的初速为零的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求： （1）粒子进入速度选择器的速度v； （2）速度选择器的电压U2 ； （3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。 参考答案： ⑴粒子经加速电场U1加速，获得速度V，得：qU1=mv2     (2分) 解得v=      (2分) ⑵在速度选择器中作匀速直线运动，得Eq=qvB1    (2分) 即     (2分)，U2=B1dv = B1d     (2分) ⑶在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，     (2分) R===    (2分)