2021泉州晋江一中高二下学期期末考试物理试题含答案

晋江一中2019级高二年下学期期末考试

物理试题

一、单项选择题：本题共4题，每小题4分，共16分。

1、下列说法正确的是（　　）

A．，是电子

B．经过4次衰变，2次衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个

C．射线是原子核外的电子产生的

D．核电站是利用核聚变的原理来工作的

2、一带电粒子沿某一方向射入某电场，只在电场力的作用下由a点运动到b点过程中，速度v与时间t的关系如题图所示，则下列说法一定正确的是（　　）

A．该粒子从a点运动到b点过程中做曲线运动

B．该粒子在b点的电势能大于在a点的电势能

C．a点的电势高于b点的电势

D．a点的电场强度小于b点的电场强度

3、如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从两侧同时射入木块，木块始终保持静止，子弹A射入木块的深度是B的2倍。假设木块对子弹阻力大小恒定，则下列说法正确的是（     ）

A. 子弹A的质量是子弹B的质量的2倍 
B. 子弹A的初动量是子弹B的初动量大小的2倍
C. 若子弹A、B的初始速度都增加为原来的2倍，则木块不会始终保持静止
D. 若子弹A、B的初始速度都增加为原来的2倍，则子弹A射入木块的深度仍是子弹B的2倍

4、如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为的带电体，在距离底部点电荷为的管口A处，有一电荷量为、质量为m的小球自静止释放，在距离底部点电荷为的B处速度恰好为零。现让一个电荷量为q、质量为2m的小球仍在A处自静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该小球   （    ）

A. 运动到B处的速度为零
B. 在下落过程中加速度大小一直变小
C.小球向下运动到B点时的速度为

D. 向下运动了位移 时速度最大
 

二、多项选择题：本题共4题，每小题6分，共24分。选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。

5、下列说法正确的是           （     ）

A. 如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B. 如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极
C. 如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，即
D. 如图丁所示，是霍尔效应示意图，导体上表面的电势比下表面的高

6、用甲、乙两束单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为，遏止电压为，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是  （   ）

A. 甲光的强度大于乙光的强度 

B. 甲光的频率大于乙光的频率
C. 甲光照射时产生的光电子初动能均为 

D. 乙光的频率为

7、如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是      （    ）

A. 矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0
B. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C . 当P位置不动、R增大时，电压表读数也增大

D.当P位置向上移动、R不变时，电流表读数增大

8、如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，外力F向右为正．则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是（    ）

A.   B.
C.   D.

三、非选择题：共60分。

9、（5分）如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像。已知气体在状态A时的压强是。试分析：

（1）根据图像提供的信息，计算气体在图中A点时温度TA=         K，及C点时压强PC=          Pa；

（2）由状态A变为状态B的过程中，气体对          （选填“内”或“外”）做功；由状态B变为状态C的过程中，气体          （选填“吸收”或“放出”）热量；由状态A变为状态C的过程中，气体分子的平均动能            （选填“增大”“减小”或“不变”）。

10、（3分）如图，一列简谐横波沿x轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。已知平衡位置在处的质点，在0到时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为______s，波速为______，传播方向沿x轴______（填“正方向”或“负方向”）。

11、
（4分）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门。水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：

A. 在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；
B. 用天平分别测出小滑块含挡光片和小球b的质量、；
C. 在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；
D. 细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E. 记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
F. 小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；
G. 改变弹簧压缩量，进行多次测量。
（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为______
（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，

即                  =                （用上述实验所涉及物理量的字母表示）。

12、（8分）某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻，电动势约为3V，内阻约为10Ω。现有如下实验器材：

A. 电压表V（0--15V,内阻约为3KΩ）       B. 电流表A(0--2mA,Rg=12Ω)

C. 定值电阻(R0=6Ω)      D. 电阻箱R1(0--999Ω)     E. 滑动变阻器R2(0--2000Ω)

F. 待测电池组       G. 电键S、导线若干

（1）为完成实验需将电流表A改装成较大量程的电流表，A应与定值电阻R0______联（填“串”或“并”），改装后电流表的量程为_________mA。（各1分）

（2）为测量尽可能准确，电阻箱R1与滑动变阻器R2应选_________（1分）（填“R1”或“R2”）。

（3）根据你所选用的实验器材，设计实验电路并在虚线框内将电路图补充完整（所选器材要标明符号）。 （2分）

（4）按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后做出图象如图所示，但忘记标注纵坐标，请你补充完整，此纵坐标应为____________（1分）(填I、U、1/I或1/U)。若图象的斜率为k，纵轴截距为b，则该电池组的电动势E=___________。（2分）(用题中的相应符号表示)

13、（10分）如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2＝0.5 kg的小物块，小物块可视为质点，小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ＝0.5。现有一质量m0＝0.05 kg的子弹以v0＝100 m/s的水平速度射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短。g取10 m/s2，求：

(1)子弹刚刚射入小车时，小车的速度大小v1；

(2)要使小物块不脱离小车，小车的长度至少为多少？

14、（12分）如图所示，两根金属棒甲和乙分别放在左侧和右侧光滑的水平导轨上，左侧和右侧导轨间距分别为L和2L，金属棒甲和乙的质量分别为m和2m，电阻分别为R和2R，它们的长度均与导轨间距相等，导轨足够长且电阻忽略不计，两棒与导轨良好接触且各自只能在对应的导轨上运动.导轨间有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场；现用水平向右的恒力F作用于甲棒，

（1）若固定乙棒，求甲棒产生焦耳热的功率的最大值；

（2）若不固定乙棒，已知当F作用时间为t时，甲的加速度大小为a，求此时乙棒的速度大小；

15、（18分）如图所示，在第一、四象限的和区域内存在磁感应强度大小可调、方向相反的匀强磁场；在第二、三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场。带电粒子以速度v0从点P（-4d，1.5d）沿x轴正方向射出，恰好从O点离开电场。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），不计粒子的重力。

(1)求匀强电场的电场强度大小E；

(2)若磁感应强度大小均为B1时，粒子在磁场中的运动轨迹恰好与直线y=-1.5d相切，且第一次离开第四象限时经过x轴上的S点（图中未画出）求B1；

(3)若磁感应强度大小均为B2时，粒子离开O点后，经n（n>1）次磁偏转仍过第(2)问中的S点。求B2与B1的比值，并确定n的所有可能值。

高二年下学期期末物理试题答案

9、；；     （2）外；吸收；增大。

10、 0.4 ；  10  ；   负方向

11、（6分）  ；  ；   

12、（1）（2分）并；  6     （2）（1分）R1        

（3）电路图如右图 （2分）    （4）（3分）      ；   或  。    

13、（10分）【答案】(1)10 m/s　(2)5 m

【解析】(1)子弹射入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，

由动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1            （2分）

解得v1＝10 m/s            （2分）

(2)子弹、小车、小物块组成的系统动量守恒，设当小物块与车共速时，共同速度为v2，两者相对位移大小为L，由动量守恒定律和动能定理有：

(m0＋m1)v1＝(m0＋m1＋m2)v2                       （2分）

μm2gL＝(m0＋m1)v12－(m0＋m1＋m2)v22          （2分）

解得L＝5 m                            （2分）

故要使小物块不脱离小车，小车的长度至少为5 m。

14、（12分）【答案】（1）      （2）

【解析】（1）设甲向右运动的最大速度为，对应电流为I，甲受到的安培力为，

则………………………………………………………（2分）

而……………………………………………………………（1分）

所求甲棒产生的焦耳热功率的最大值应为………………………（1分）

由以上各式求得…………………………………………………（1分）

（2）设当F作用时间为t时，甲和乙的速度大小分别为和

对甲：…………………………………………………………（2分）

对乙：………………………………………………………（1分）

此时电路中的电流为……………………………………（2分）

对甲：……………………………………………………………（1分）

由以上各式求得乙的速度大小为……………………（1分）

15、（18分）【答案】(1)；(2)；(3) （其中n可取2、3、4、5）

【解析】(1)（4分）粒子在电场中做类平抛运动，则有

，        联立解得   

(2)（8分）粒子在电场中做类平抛运动，射出磁场的速度与水平方向的夹角有

则    

粒子从O点出电场时的速度为

粒子在磁场中轨迹如图所示，则          

由几何关系有      

联立解得                  

(3)（6分）（2）中S点离O点距离

粒子在磁场中的偏转设轨迹半径为，由几何关系可得没偏转一次，过x的点的坐标值增加

经n（n>1）次磁偏转仍过第(2)问中的S点，则有

（其中n>1，且为正整数）

解得

（其中n>1，且为正整数）

由于，则n可取2、3、4、5。

在磁场由洛伦兹力提供向心力      

则                  则