福建省福州市外洋中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.甲、乙兩種材料制成的保險絲，直徑分別是d1=0.5mm和d2=1mm,熔斷電流分別為2A和4A.把以上兩根保險絲各取一段，長度相等，并聯(lián)后再接入電路中,則電路允許通過的最大電流是A．5A

B．6AC．7.5A

D．8A參考答案：A2.下列關(guān)于簡諧振動的說法正確的是

(

)

A．位移減小時，加速度減小，速度增大

B．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

C．物體運(yùn)動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同

D．水平彈簧振子向左運(yùn)動時，其加速度方向與速度方向相同；向右運(yùn)動時，其加速度方向跟其速度方向相反參考答案：AC3.2005年被聯(lián)合國定為“國際物理年”，以紀(jì)念愛因斯坦用量子論圓滿地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象．在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，現(xiàn)用頻率為v（v>v0）的光照射在陰極上，下列說法正確的有A．照射光強(qiáng)度越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目就越多B．陰極材料的逸出功等于hvC．當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，

則光電子的最大初動能為eUD．當(dāng)入射光頻率增大為原來的2倍時，光電子的最大初動能也增大為2倍參考答案：AC4.關(guān)于自由落體運(yùn)動的加速度，下列說法中正確的是A．重的物體下落的加速度大B．同一地點(diǎn)，輕、重物體下落的加速度一樣大C．這個加速度在地球上任何地方都一樣大D．這個加速度在地球赤道比在地球北極大參考答案：B5.鋪設(shè)鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行列車經(jīng)過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通鋼軌長為12.6m，列車固有振動周期為0.315s。下列說法正確的是A．列車的危險速率為B．列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C．列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等D．增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢差U，現(xiàn)使B板帶正電，則（1）增大兩極板之間的距離，靜電計指針張角變 （2）將A板稍微上移，靜電計指針張角將變 （3）若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計指針張角變

參考答案：大

大

小7.如圖所示是一交流電壓隨時間變化的圖象，此交流的周期為________s，交流電壓的有效值為_________V。參考答案：0．3

，50周期為完成一次全振動所需要的時間，所以周期為0.3s，由有效值是根據(jù)熱效應(yīng)定義的，所以在一個周期內(nèi)8.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次α衰變，

次β衰變，的半衰期是5天，12g的經(jīng)過15天以后剩下的質(zhì)量為

g.參考答案：

4

，

2

，

1.5

9.到了18世紀(jì)末，人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，一些科學(xué)家相信電與磁之間存在著某種聯(lián)系，經(jīng)過艱苦細(xì)致地分析、試驗(yàn)，

發(fā)現(xiàn)了電生磁，即電流的磁效應(yīng)；

發(fā)現(xiàn)了磁生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象。參考答案：10.如圖12所示，一質(zhì)量m＝0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R＝1Ω的足夠長的豎直導(dǎo)體框架無摩擦地滑動，框架間距L＝50cm，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計．若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸，當(dāng)棒ab運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度v＝

．（g＝10m/s2）參考答案：25m/s11.如果取分子間距離r=r0(r0=10-10m)時為分子勢能的零勢能點(diǎn)，則r<r0時，分子勢能為

值；r>r0時，分子勢能為

值。如果取r→∞遠(yuǎn)時為分子勢能的零勢能點(diǎn)，則r>r0時，分子勢能為

值；r<r0時，分子勢能可以為

值。（填“正”、“負(fù)”或“零”）參考答案：12.一列向右傳播的橫波在某一時刻的波形如圖13所示，波速為24cm/s，在傳播過程中，從該時刻起，質(zhì)點(diǎn)P在1s內(nèi)，經(jīng)過的路程為____．參考答案：

16CM13.如圖（甲）是“測定電源電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的幾組I、U數(shù)據(jù)作出U—I圖象如圖（乙）所示，由圖象可確定：該電源的電動勢為

V，電源的內(nèi)電阻為

（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：1.40（1.39或1.41）（1分），

0.57（0.55～0.59都得分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表．采用分壓電路接線，圖1是實(shí)物的部分連線圖，待測電阻為圖2中的R1，其阻值約為5Ω．（1）測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接

（填a或b）、導(dǎo)線②連接

（填c或d）．（2）正確接線測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得R1的阻值為

Ω．U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53（3）已知圖2中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，R2的邊長是R1的，若測R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選

（填選項）．A．①連接a，②連接c

B．①連接a，②連接dC．①連接b，②連接c

D．①連接b，②連接d．參考答案：解：（1）由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用分壓接法，故導(dǎo)線②要與d接通；由于電流表內(nèi)阻與待測電阻阻值接近，因此只能采用電流表外接法，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；故導(dǎo)線1應(yīng)接a；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示；圖象的斜率為電阻的阻值，則R==4.55Ω；（3）R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，則根據(jù)R=可知，兩電阻的阻值相等；因此測量方法與測①相同；故選B；故答案為：（1）a、d；（2）如圖所示，4.55；（3）B【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線．【分析】（1）根據(jù)題意可明確電路接法，從而確定兩導(dǎo)線所接的位置；（2）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象，再根據(jù)圖象的斜率可求得電阻的阻值；（3）根據(jù)電阻定律分析兩電阻的大小關(guān)系，則可以明確測量電阻R2的方法．15.（1）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測電阻Rx的阻值約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω，測量電路中電表的連接方式如圖1（a）或圖1（b）所示，測量結(jié)果由公式Rx=計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)．若將圖1（a）和圖1（b）中電路測得的電阻值分別極為Rx1和Rx2，則（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測電阻的真實(shí)值，且測量值Rx1大于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測量值Rx2小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．（2）在使用螺旋測微器量某金屬絲直徑時，如圖2所示，讀數(shù)為1.706mm．參考答案：

考點(diǎn)：伏安法測電阻．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：本題（1）根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)待測電阻滿足時，應(yīng)用內(nèi)接法測量較準(zhǔn)確，=；根據(jù)歐姆定律可知電流表采用內(nèi)接法時，測量值應(yīng)等于待測電阻與電流表內(nèi)阻之和，所以測量值偏大，當(dāng)電流表采用外接法時，測量值應(yīng)是待測電阻與電壓表的并聯(lián)電阻，所以測量值偏??；（2）進(jìn)行螺旋測微器讀數(shù)時，要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出．解答：解：（1）：由于待測電阻滿足，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法時測量較準(zhǔn)確，即更接近真實(shí)值；根據(jù)歐姆定律：==，所以測量值大于真實(shí)值；==，由于并聯(lián)電阻小于任一支路的電阻，所以測量值小于真實(shí)值；（2）：螺旋測微器的讀數(shù)為：d=1.5mm+20.6×0.01mm=1.706mm；故答案為：（1），大于，小于；（2）1.706點(diǎn)評：應(yīng)明確：①電流表內(nèi)外接法的選擇方法：當(dāng)待測電阻滿足時，電流表應(yīng)用外接法，并且測量值偏小；滿足時，電流表應(yīng)用內(nèi)接法，并且測量值偏大．②進(jìn)行螺旋測微器讀數(shù)時，要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀，工作原理如圖所示。加速電場的電壓為U，靜電分析器中有輻向會聚電場，即與圓心O1等距各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1；磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行．由離子源發(fā)出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經(jīng)加速電場加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動，并從N點(diǎn)射出靜電分析器．而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器．測量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d，位于Q點(diǎn)正下方的收集器入口離Q點(diǎn)的距離為d/2．（題中的U、m、q、R、d都為已知量）（1）求靜電分析器中離子運(yùn)動軌跡處電場強(qiáng)度E的大?。唬?）求磁分析器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為4m,電荷量仍為q的另一種正離子，其它條件不變．磁分析器空間足夠大，離子不會從圓弧邊界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移動，要使此時射出磁分析器的離子仍能進(jìn)入收集器，求收集器水平移動的距離．參考答案：17.（16分）如圖甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖中由B到C），場強(qiáng)大小隨時間變化如圖乙所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面，大小隨時間變化如圖丙所示，從t=1s開始，在A點(diǎn)每隔2s有一個同種的離子沿AB方向（垂直于BC）的初速度v0射出，恰好能擊中C點(diǎn)，若AB=BC=l，且粒子在AC間的運(yùn)動時間小于1s，求：

（1）磁場的方向；（2）圖象中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點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時間比。參考答案：解析：（1）3s末射出的粒子僅受電場力，且軌跡右偏，可判粒子帶正電。1s末射出的粒子僅受磁場力，由左手定則可判磁場垂直紙面向外。（2）僅磁場時，軌跡半徑r=由圖知r=L僅電場時，沿電場方向位移L=由以上各式得：v0:1（3）1s末射出粒子僅受磁場力，軌跡為圓周3s末射出粒子僅受電場力，軌跡為拋物線∴t1:t2=:218.如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成。一束單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角