2021年湖南省郴州市迎春中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.關(guān)于電場強(qiáng)度、電勢和電勢能，下列說法中正確的是(

)A．在電場中，電勢高的地方，電荷在該點具有的電勢能就大B．在電場中，電勢高的地方，放在該點的電荷的電荷量越大，它所具有的電勢能也越大C．在電場中電勢高的點，電場強(qiáng)度一定大D．在負(fù)點電荷所產(chǎn)生的電場中的任何一點上，正電荷所具有的電勢能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢能參考答案：D2.圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可做出正確判斷的是

A．帶電粒子所帶電荷的符號

B．帶電粒子在a、b兩點的受力Fa>Fb

C．帶電粒子在a、b兩點的速度Va<Vb

D．帶電粒子在a、b兩點的電勢能Epa<Epb參考答案：AD3.不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是(

)A.原子中心有一個很小的原子核B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的C.原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D.原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)參考答案：B試題分析：正確理解盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)．解：當(dāng)α粒子穿過原子時，電子對α粒子影響很小，影響α粒子運動的主要是原子核，離核遠(yuǎn)則α粒子受到的庫侖斥力很小，運動方向改變?。挥挟?dāng)α粒子與核十分接近時，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的機(jī)會就很少，所以只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進(jìn)，因此為了解釋α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，但不能得到原子核內(nèi)的組成，故B不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論，ACD可以．本題選擇不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論的，故選：B．點評：本題比較簡單考查了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，要了解該模型提出的歷史背景，知道該模型的具體內(nèi)容．4.下列說法正確的是(

)A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大參考答案：D5.液體和固體接觸時，附著層表面具有縮小的趨勢是因為（

）A．附著層里液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏B．附著層里液體分子相互作用表現(xiàn)為引力C．附著層里液體分子相互作用表現(xiàn)為斥力D．固體分子對附著層里液體分子的引力比液體分子之間的引力強(qiáng)參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，A、B、C三點在同一勻強(qiáng)電場中，已知AC⊥BC，∠ABC=30°，BC=20cm．把一個電荷量q=2×10﹣5C的正電荷從A移到B電場力做功為零，從B移到C克服電場力做功1.0×10﹣3J．則該電場的電場強(qiáng)度大小為

V/m，方向為

．若把C點的電勢規(guī)定為零，則該電荷在B點電勢能為

．參考答案：500，垂直AB向下，﹣1.0×10﹣3J．【考點】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；電場強(qiáng)度；電勢能．【分析】由題意可知AB兩點電勢相等，則可知AB是一條等勢線，由電場線可等勢面的關(guān)系可知電場線；由電場力做功可求得BC兩點的電勢差，則可確定電場線的方向，由U=Ed可求得電場強(qiáng)度．根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，確定電荷在B點電勢能．【解答】解：據(jù)題正電荷從A移到B，電場力做功為零，則由電場力做功的特點可知，AB兩點電勢相等，故AB應(yīng)為等勢線．因電場線與等勢面相互垂直，故過C作AB的垂線，該垂線一定是一條電場線，如圖所示；正電荷從B到C過程，由W=Uq可知，BC兩點的電勢差UBC==V=﹣50V；即C點電勢高于B點的電勢，故電場線垂直于AB向下；BC間沿電場線的距離d=BCsin30°=0.2×0.5m=0.1m；由E=可知：電場強(qiáng)度E=V/m=500V/m；電荷從B移到C克服電場力做功1.0×10﹣3J，其電勢能增加1.0×10﹣3J，若把C點的電勢規(guī)定為零，該電荷在B點電勢能為﹣1.0×10﹣3J．故答案為：500，垂直AB向下，﹣1.0×10﹣3J．7.在電場中某點引入電量為q的正電荷，這個電荷受到的電場力為F，則該點場強(qiáng)為，若在這點引入電量為2q的負(fù)電荷時，則該點的電場強(qiáng)度為．參考答案：，．【考點】電場強(qiáng)度．【分析】已知試探電荷所受的電場力F和電荷量q，根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E=求電場強(qiáng)度的大小．電場強(qiáng)度反映電場本身的性質(zhì)，與放入電場中的試探電荷無關(guān)，電場中同一點電場強(qiáng)度是唯一確定的．【解答】解：電荷量為q的正電荷在電場中受到的電場力為F，則該點的電場強(qiáng)度為E=電場強(qiáng)度由電場本身決定的，與試探電荷無關(guān)，所以在這點引入電荷量為2q的負(fù)電荷時，電場強(qiáng)度不變，仍為E=．故答案為：，．8.在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子在加速電壓U作用下被加速，且形成電流為I的平均電流，若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設(shè)電子質(zhì)量為m，電量為e，進(jìn)入加速電場之前的初速不計，則t秒內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)為

。參考答案：It/e9.質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運動，則這兩粒子的動能之比Ek1:Ek2=

，軌道半徑之比r1:r2=

，周期之比T1:T2=

。參考答案：1:2

1:；1:210.（填空）（2014秋?城東區(qū)校級月考）如圖所示，A、B、C、D、E、F是勻強(qiáng)電場中一正六邊形的六個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為15V、8V、﹣3V．由此可得D、E、F三點的電勢分別為φD

，φE

，φF

．

參考答案：﹣7V，0V，11V勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系在勻強(qiáng)電場中，沿著任意方向前進(jìn)相同距離，電勢的降落必定相等，由于從A到D方向平行與BC方向，且AD間距等于BC間距的兩倍故有φD﹣φA=2（φC﹣φB）代入數(shù)據(jù)解得：﹣15=2（﹣3﹣8）φD=﹣7V同理，UCD=UAF即：﹣3﹣（﹣7）=15﹣φF解得，φF=11V由于UBA=UDE即：8﹣15=﹣7﹣φE故：φE=0V故答案為：﹣7V，0V，11V11.關(guān)于物體的重心，下列說法中正確的是A.重心就是物體上最重的一點B.形狀不規(guī)則的物體沒有確定的重心C.重心是物體所受重力的作用點，故重心一定在物體上D.用一根細(xì)軟線將物體懸掛起來，靜止時重心一定在懸線所在直線上參考答案：D【詳解】A、重心是物體各部分所受重力的合力的作用點，不是物體上最重的一點，故選項A錯誤；

B、物體的重心不僅與形狀有關(guān)，還與物體的質(zhì)量分布有關(guān)，只要物體形狀與物體的質(zhì)量分布確定，物體重心的位置時確定的，故選項B錯誤；

C、重心不一定在物體上，也可以物體之外，比如均勻的圓環(huán)，重心在環(huán)外，故選項C錯誤；

D、用細(xì)軟線將物體懸掛起來，靜止時物體的重力與細(xì)線的拉力平衡，作用在同一直線上，所以重心一定在懸線所在直線上，故選項D正確；12.氫原子中電子繞核做勻速圓周運動，當(dāng)電子運動軌道半徑增大時，電子的電勢能

，電子的動能

，運動周期

．（填增大、減小、不變）參考答案：增大，減小，增大【考點】氫原子的能級公式和躍遷．【分析】電子繞核運動時，半徑增大，電場力做負(fù)功，電勢能增大，動能減小；根據(jù)庫侖力提供向心力可分析周期的變化．【解答】解：氫原子中電子繞核做勻速圓周運動，當(dāng)電子運動軌道半徑增大時，電子克服電場力做功，所以電子的電勢能增大，電子的動能減??；根據(jù)庫侖力提供向心力可得：，可知半徑增大時運動周期增大．故答案為：增大，減小，增大13.如圖所示，將邊長為L、總電阻為R的正方形閉合線圈，從磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以速度v勻速拉出（磁場方向垂直線圈平面）

（1）所用拉力F＝

．（2）拉力F做的功W＝

．（3）拉力F的功率PF＝

．（4）線圈放出的熱量Q＝

．（5）線圈發(fā)熱的功率P熱＝

．（6）通過導(dǎo)線截面的電量q＝

．參考答案：（1）B2L2v/R（2）B2L3v/R（3）B2L2v2/R（4）B2L3v/R（5）B2L2v2/R（6）BL2/R

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.描繪標(biāo)有“3V，0．4W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈炮電壓能從零開始變化．所給器材如下：A．電流表（0~200mA，內(nèi)阻0．1Ω）

B．電流表（0~0．6A，內(nèi)阻0．01Ω）C．電壓表（0~3V，內(nèi)阻5kΩ）

D．電壓表（0~15V，內(nèi)阻50kΩ）E．滑動變阻器（0~10Ω，0．5A）

F．滑動變阻器（0~1kΩ，0．1A）G．電源（3V）

H．電鍵一個，導(dǎo)線若干．（1）為了完成上述實驗，實驗中應(yīng)選擇的儀器是________________．(3分)（2）在圖13的虛線框中畫出完成此實驗的原理圖，并將實物按電路圖用導(dǎo)線連好．(6分，電路圖和實物圖各3分)（3）此實線描繪出的I—U圖線是

（填“曲線”、“直線”），其原因是_______________________________________________________(3分)參考答案：（1）ACEGH

（2）分壓式外接法

（2）曲線

溫度變化導(dǎo)致小燈泡電阻變大15.有一個純電阻用電器的電阻約為20Ω，試設(shè)計一個能較精確地測量該用電器電阻的電路，要求使該用電器兩端的電壓變化范圍盡可能大?？蛇x用的器材有：電源：電動勢為8V，內(nèi)電阻不計電流表：量程0．6A，內(nèi)阻RA為0．50Ω電壓表：量程10V，內(nèi)阻RV為10kΩ滑動變阻器：最大電阻值為5．0Ω開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。（1）在方框內(nèi)畫出實驗電路圖；（2）測量電路的電壓變化范圍為____________V；（3）若實驗中在用電器正常工作的狀態(tài)下電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，考慮到電表內(nèi)阻的影響，用測量量及電表內(nèi)阻計算用電器正常工作時電阻值的表達(dá)式為_________________。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，用一根絕緣細(xì)線懸掛一個帶電小球，小球的質(zhì)量為m，電量為q，現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時絕緣細(xì)線與豎直方向夾角為θ。求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E大小是多少？（2）如果將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時，絕緣細(xì)線仍與豎直方向夾θ角，則的大小又是多少？參考答案：17.假設(shè)钚的同位素離子Pu靜止在某一勻強(qiáng)磁場中，該離子沿著與磁場垂直的方向放出一個粒子后，變成了鈾的一個同位素離子，同時放出能量E＝0.09MeV的光子．若已知钚核的質(zhì)量為ml＝238.999655u，鈾核的質(zhì)量為m2＝234.993470u，粒子的質(zhì)量為m3＝4.001509u.（普朗克常量是h=6.63×10-34J·s，光在真空中的速度為c=3×108m/s，1u的質(zhì)量對應(yīng)于931.5MeV的能量。）試求：（1）寫出這一過程的核反應(yīng)方程式是怎樣的？（2）放出的光子的波長是多少？ks5u（3）若不計光子的動量，則粒子與鈾核在該磁場中的回旋半徑之比Rα：RU是多大？ks5u（4）若不計光子的動量，則粒子的動能是多少？參考答案：鈾核相對粒子作反向運動（反沖），在磁場中形成相切的圓軌跡，衰變中系統(tǒng)的動量及總能量均是守恒的，釋放出的結(jié)合能，一部分轉(zhuǎn)變成兩個生成核的動能，另一部分以光子的形式輻射出去．

（1）PuU十He＋E

（2）因E＝h＝h，

所以＝＝1.38×10－11（m）

（3）設(shè)衰變后，鈾核速率為，粒子的速率為，則由動量守恒有：m2v2＝m3v3，

又帶電粒子在磁場勻速回旋有：Bｑｖ＝m

R＝

（即R），

ks5u

所以＝1

（4）由質(zhì)能方程可得衰變中釋放的結(jié)合能：E＝mc２＝（ml－m2－m3）×931.5MeV

根據(jù)能量守恒定律，鈾核和粒子的總動能為：

Ek＝EkU＋Ek

＝E－E＝（