山西省晉中市2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期物理期末考試試卷

更新時(shí)間：2018-06-22 瀏覽次數(shù)：675 類型：期末考試

一、選擇題

1. (2020高二下·大慶月考)
實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖．則（）

A . 軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B . 軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C . 軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D . 軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

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2. (2017高二下·晉中期末) 如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下列判斷不正確的是（）

A . 電壓表的讀數(shù)為 $\text{[math]}$ B . 通過(guò)電阻R的電荷量為q= $\text{[math]}$ C . 電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為Q= $\text{[math]}$ D . 當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)的電流為 $\text{[math]}$

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3. (2017高二下·晉中期末) 如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)，則可以斷定（）

A . 落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到C點(diǎn)的小球帶負(fù)電 B . 三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等 C . 三小球到達(dá)正極板的動(dòng)能關(guān)系是E_KA＞E_KB＞E_KC D . 三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度是a_A＞a_B＞a_C

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4. (2017高二下·晉中期末) 如圖為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光．關(guān)于這些光，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的 B . 頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的 C . 這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光 D . 用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)

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5. (2020高二下·滁州期末) 圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極K和陽(yáng)極A上的電壓的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法不正確的是（）

A . 由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大 B . 由圖線①、②、③可知對(duì)某種確定的金屬來(lái)說(shuō)，其遏止電壓只由入射光的頻率決定 C . 遏止電壓越大，說(shuō)明從該金屬中逃出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大 D . 不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強(qiáng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)

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6. (2017高二下·晉中期末) 如圖，D為一理想二極管（正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大），平行板電容器通過(guò)二極管與電動(dòng)勢(shì)不變的電源相連，下列是有關(guān)極板上的電量Q、極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨板間距離變化的說(shuō)法：
①板間距離變小，Q增大；②板間距離變小，E增大；
③板間距離變大，Q減??；④板間距離變大，E不變．
其中正確的是（）

A . ①② B . ①②③ C . ①②④ D . ①②③④

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7. (2017高二下·晉中期末) 如圖，電路中有四個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓均為U．變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在四個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則變壓器的匝數(shù)比n₁：n₂和電源電壓U₁為（）

A . 1：2 2U B . 1：2 4U C . 2：1 4U D . 2：1 2U

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8. (2017高二下·晉中期末) 自行車速度計(jì)是利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率．如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓．圖乙為霍爾元件的工作原理圖．當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在磁場(chǎng)力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差，即為霍爾電勢(shì)差．下列說(shuō)法正確的是（）

A . 根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪上的磁鐵所在圓的半徑即可獲知車速大小 B . 自行車的車速越大，霍爾電勢(shì)差越高 C . 圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的 D . 如果長(zhǎng)時(shí)間不更換傳感器的電源，霍爾電勢(shì)差將減小

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9. (2019高二上·長(zhǎng)春月考) 如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是（）

A . b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B . b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C . a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D . 試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能

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10. (2017高二下·晉中期末) 如圖所示，豎直放置的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于垂直于導(dǎo)軌向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根質(zhì)量相同的金屬棒A和B與導(dǎo)軌緊密接觸且可自由滑動(dòng)．先固定A，釋放B，當(dāng)B的速度達(dá)到10m/s時(shí)，再釋放A，經(jīng)1s時(shí)間A棒速度達(dá)到12m/s，（g取10m/s²）則：（）

A . 當(dāng)v_A=12m/s時(shí)，v_B=18m/s B . 當(dāng)v_A=12m/s時(shí)，v_B=22m/s C . 若導(dǎo)軌很長(zhǎng)，它們最終速度必相同 D . 它們最終速度不相同，但速度差恒定

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11. (2017高二下·晉中期末) 如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群比荷為 $\text{[math]}$ 的負(fù)離子以相同速率v₀（較大），由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場(chǎng)，最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說(shuō)法正確的是（不計(jì)重力）（）

A . 離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑一定相等 B . 由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng) C . 離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等 D . 沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

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12. (2018高三上·屯溪期末) 在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的離子P⁺和P³⁺ ，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示．已知離子P⁺在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)θ=30°后從磁場(chǎng)右邊界射出．在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P⁺和P³⁺（）

A . 在電場(chǎng)中的加速度之比為1：1 B . 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為 $\text{[math]}$ ：1 C . 在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為1：2 D . 離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1：3

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二、填空題

13. (2017高二下·晉中期末) 甲、乙兩同學(xué)用如圖甲實(shí)驗(yàn)所示的裝置測(cè)滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在一端裝有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器能顯示滑塊上的遮光片通過(guò)光電門時(shí)遮光的時(shí)間，滑塊通過(guò)繞過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與測(cè)力計(jì)掛鉤相連，測(cè)力計(jì)下吊著裝有沙的沙桶，測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤所受的拉力，滑塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力大小等于滑塊的重力大小，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．
1. （1）為了滿足實(shí)驗(yàn)的要求，下列說(shuō)法正確的是．
  
  A . 長(zhǎng)木板應(yīng)放在水平桌面上 B . 長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端應(yīng)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力 C . 沙和沙桶及測(cè)力計(jì)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 D . 定滑輪與滑塊之間的細(xì)繩應(yīng)與長(zhǎng)木板平行
2. （2）實(shí)驗(yàn)前用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光片的寬度，如圖所示，其示數(shù)d=cm．
3. （3）甲同學(xué)測(cè)出兩光電門之間的距離為L(zhǎng)，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，測(cè)得滑塊通過(guò)甲、乙兩光電門的時(shí)間分別為t₁、t₂ ，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=（用字母表示）．
4. （4）多次改變沙桶里沙的質(zhì)量，重復(fù)（3）的步驟，根據(jù)測(cè)得的多組F和a作出a﹣F圖象如圖丙所示，由圖象可知，滑塊的質(zhì)量為，滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．
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14. (2017高二下·晉中期末) 某同學(xué)要測(cè)某新型手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電路中R₀為定值電阻，阻值大小為3.5Ω．
1. （1）請(qǐng)按電路圖完成圖乙中實(shí)物圖的連接．
2. （2）閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)先將實(shí)物圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片移到最（填“左”或“右”端），電路中定值電阻R₀的作用是．
3. （3）閉合S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出多組電流表和電壓表的值，作出U﹣I圖象如圖丙所示，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=V，電池的內(nèi)阻r=Ω．
4. （4）本實(shí)驗(yàn)由于存在系統(tǒng)誤差，使得電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值比真實(shí)值（填“大”或“小”），電池內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值（填“大”或“”）．
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三、計(jì)算題

15. (2017高二下·晉中期末) 在2013年9月23到27日北京舉行的第64屆國(guó)際宇航大會(huì)上，航天科技集團(tuán)董事長(zhǎng)許達(dá)哲做了中國(guó)航天的精彩報(bào)告，報(bào)告中提到我國(guó)將2030年前將進(jìn)行火星探測(cè)、深空太陽(yáng)觀測(cè)、小行星伴飛好著陸、金星探測(cè)、木星探測(cè)和火星取樣返回等多個(gè)深空探測(cè)項(xiàng)目．設(shè)想未來(lái)某一天宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù)后，將乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示．為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度．求該宇航員乘坐的返回艙要安全返回軌道艙，至少需要消耗多少能量？
已知：返回過(guò)程中需克服火星引力做功W=mgR（1﹣ $\text{[math]}$ ），返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面重力加速度為g，火星半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r；不計(jì)火星表面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響．

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16. (2019高二下·滄縣期中) 如圖所示，長(zhǎng)木板B的質(zhì)量為m₂=1.0kg，靜止放在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m₃=1.0kg的物塊C（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在長(zhǎng)木板的最右端．一個(gè)質(zhì)量為m₁=0.5kg的物塊A由左側(cè)向長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)．一段時(shí)間后物塊A以v₀=6m/s的速度與長(zhǎng)木板B發(fā)生彈性正碰（時(shí)間極短），之后三者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程物塊C始終在長(zhǎng)木板上．已知長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₁=0.1，物塊C與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ₂=0.3，物塊C與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s² ，求：
1. （1）碰后瞬間物塊A和長(zhǎng)木板B的速度；
2. （2）長(zhǎng)木板B的最小長(zhǎng)度．
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17. (2017高二下·晉中期末) 如圖甲所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.3m．導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有固定電阻R=0.4Ω．導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下．利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．
1. （1）求金屬桿的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
2. （2）求第2s末外力F的大??；
3. （3）如果水平外力從靜止起拉動(dòng)桿2s所做的功為1.2J，求整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少．
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18. (2017高二下·晉中期末) 實(shí)驗(yàn)室常用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)．在真空中A、C兩板之間加上電壓U，粒子被加速后從D點(diǎn)進(jìn)入圓形有界磁場(chǎng)；勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域以O(shè)為圓心，半徑R= $\text{[math]}$ ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向垂直紙面向外；其右側(cè)有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，左邊界與圓形磁場(chǎng)邊界相切；現(xiàn)在電場(chǎng)區(qū)域放置一塊足夠長(zhǎng)檔板GH，它與水平線FD夾角為60°（F點(diǎn)在檔板上，圓心O位于在FD上），且OF=3R，如圖所示．一比荷 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ×10⁶C/kg的帶正電粒子，從A板附近由靜止釋放，經(jīng)U=150V電壓加速后，從D點(diǎn)以與水平線成60°角射入磁場(chǎng)，離開(kāi)圓形磁場(chǎng)時(shí)其速度方向與DF平行，最后恰好打在檔板上的F點(diǎn)．不計(jì)粒子重力，求
1. （1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v_D；
2. （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
3. （3）粒子到達(dá)F點(diǎn)時(shí)的速度大小v_F；
4. （4）不改變其他條件，逐漸增大勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，要使粒子仍能打到擋板上，求所加電場(chǎng)場(chǎng)度的最大值．
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