陕西省渭南市富平县2021-2022学年高二上学期期末物理试题（有答案）

富平县2021～2022学年度第一学期期末质量检测试题

高二物理

注意事项：

1. 本试卷共6页，全卷满分100分，答题时间90分钟；

2. 答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；

3. 选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整，清晰；

4. 考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收.

第I卷（选择题 共46分）

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，计30分. 在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求）

1. 下列场线描述的电场或磁场中正确的是

A.  B.  

C.  D.

2. 可视为点电荷的两个完全相同的金属小球，分别带有+3q和-q的电荷，相距一定距离时库仑力的大小为F，将两球接触后再放回原处，两球之间的库仑力为

A. 引力，大小为F       B. 引力，大小为3F

C. 斥力，大小为      D. 斥力，大小为F

3. 氢原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

A. 12. 75eV    B. 12. 09eV    C. 0. 85eV    D. 0. 54eV

4. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是

A. 将两极板的间距加大，电容将增大

B. 将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将增大

C. 在下板的内表面上放置一块薄陶瓷板，电容将增大

D. 将电源与电容器的两极板相连，使电容器充电，此过程电容将增大

5. 除颤仪（AED），是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激患者的心脏恢复正常跳动. 在一次除颤器的治疗中，除颤器的电容器电容为15，充电至3. 0kV的电压，如果电容器在0. 9ms的时间内完成放电，则通过人体的电荷量及放电的平均电流分别为

A. 0. 045C，50A  B. 0. 045C，5A C. 45C，5A  D. 45C，50A

6. 如图所示，电子枪接入电路后发射电子，其正下方水平直导线内通有向右的电流，则

A. 电子束从B射向A

B. 电子束向上偏转，速率保持不变

C. 电子束向上偏转，速率越来越小

D. 电子束向下偏转，速率越来越大

7. 如图甲所示直线是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点. 一负电荷以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的速度—时间图像如图乙所示，则下列说法中正确的是

A. 该电场是匀强电场

B. A、B两点的电势相比一定是

C. A、B两点的场强大小相比一定是

D. 该电荷在两点的电势能大小相比一定是

8. 日本福岛核事故污染废水处置问题受到各国关注. 在核废水中，氚（）是最危险的放射性元素之一，已知氚是氢的一种同位素，氚发生衰变的半衰期为124. 3年，则

A. 氚的半衰期和海水温度有关

B. 氚经历1次衰变，生成

C. 射线的穿透能力比射线强

D. 8个氚核经过12. 43年后还剩下4个氚核

9. 如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势已在图中标出，钨的逸出功为4. 5eV，现分别用能量不同的光子照射钨板（各光子的能量已在图上标出），那么，下列图中有光电子到达金属网的是

A. ①②③  B. ②③④  C. ②③  D. ③④

10. 如图所示，边长为cm的正三角形ABC处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面. 电子所带电荷量为-e，将电子由A点移动到B点，电场力做功3eV；将电子由A点移动到C点，克服电场力做功3eV. 以下关于电场强度判断正确的是

A. 电场强度方向由A点垂直指向BC

B. 电场强度方向由C点指向B点

C. 电场强度大小为100N/C

D. 电场强度大小为N/C

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分. 每小题有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）

11. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物理学奖，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A. 带电粒子由加速器的边缘进入加速器

B. 带电粒子每次进入D形盒时做匀速圆周运动

C. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大

D. 经过半个圆周后带电粒子再次到达两盒间的缝隙时，两盒间的电压恰好改变正负

12. 中子活化是指将样品用中子照射后，样品中的原子经中子俘获而变得具有放射性的过程. 俘获中子后的原子核通常会立即衰变，释放出粒子同时生成新的活化产物. 经中子照射后发生反应，最终生成并释放一粒子X，若、、和X的质量分别为1. 0087u、23. 9850u、23. 9910u、1. 0078u. 1u相当于931. 5MeV，下列说法正确的是

A. 反应方程式

B. 生成物的质量减少0. 0051u

C. 反应将吸收能量约4. 75MeV

D. 具有放射性，能衰变成和X

13. 一款微型机器人的内部有一个直流电动机，其额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是

A. 电动机消耗的总功率为EI    B. 电动机的效率为1—

C. 电源的输出功率为    D. 电源的效率为1—

14. 如图所示，两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成α角放置在同一竖直平面，充电后板间有匀强电场. 一个质量为m，带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射入电场，并沿虚线通过电场，重力加速度为g. 下列判断中正确的是

A. 液滴在电场中做匀速直线运动

B. 液滴在电场中的电势能逐渐增大

C. 电场强度的大小

D. 液滴离开电场时的动能增量为

第II卷（非选择题 共54分）

三、实验题（本大题共4题，计24分）

15. （6分）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示.

（1）由图1读得圆柱体的长度为_________cm，由图2读得圆柱体直径为_________mm.

（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为_________.

16. （6分）某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，器材如图甲所示. 先将选择开关旋至“×10”挡，红、黑表笔短接调零后与电压表两接线柱正确相连，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至_________（选填“×1”或“×100”）挡并_________，最终测量结果如图乙所示，则电压表的电阻为_________Ω.

17. （6分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学用如图甲所示的电路测量一电源的电动势E和内阻r（E约为3V，r很小），除了电源、开关S、导线外，实验室可供选择的器材还有：

A. 电流表（量程3A）   B. 电流表（量程0. 6A）

C. 电压表V（量程3V）   D. 定值电阻（阻值4Ω）

E. 滑动变阻器（0~10Ω）  F. 滑动变阻器（0~100Ω）

（1）为了更加准确地进行测量，电流表应选_________，滑动变阻器应选_________（填器材前的字母代号）；

（2）该同学连接好器材进行实验，移动滑动变阻器滑片，测得多组电流I、电压U的数据，作出U-I图像如图乙所示，根据图像得出电池的电动势E=_________V；内阻r=_________Ω（计算结果均保留2位小数）.

18. （6分）某同学组装了一个可以测量电流和电压的两用电表，如图甲所示. 其中，表头的量程为100mA，内阻为20Ω，改装后的电流表量程为0~0. 6A.

（1）电压表应接O和_________（选填“a”或“b”）；若电压表的量程为20V，则图甲中_________Ω.

（2）该同学用量程为3V、内阻为1000Ω的电压表改装成如图乙所示的欧姆表，其中电源的电动势为

4. 5V，内阻不计. 红、黑表笔短接，调节电阻箱R使指针指在3V，在红、黑表笔间接入电阻为_________Ω时，指针指在1V.

四、计算题（本大题3小题，计30分，解答应写出文字说明，计算过程或演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

19. （10分）电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小. 测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量，匝数，下边

长的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，如图甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势E=1. 5V，内阻r=1. 0Ω. 开关S闭合后，调节可变电阻使理想电压表示数U=1. 4V时，，此时天平正好平衡. ，求：

（1）线圈下边所受安培力的大小F以及线圈中电流的方向；

（2）矩形线圈的电阻R；

（3）该匀强磁场的磁感应强度B的大小.

20. （10分）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板右方有一磁感应强度为B的匀强磁场.

带电量为、质量为m的粒子，由静止开始从负极板出发，经电场加速后射出，并以进入磁场做匀速圆周运动. 忽略重力的影响，求：

（1）粒子离开电场时的速度；

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R；

（3）粒子磁场中运动所用的时间.

21. （10分）如图所示，两平行金属板长和间距均为L，板间有匀强电场，方向竖直向下，距板右端L处有一与y轴平行的足够长的接收屏. 一群带电量为q（q>0），质量为m、总数为N、宽度为L的带电粒子以相同的水平速度进入两板间，粒子进入电场时沿y轴均匀分布. 金属板下板接地，忽略粒子重力和粒子间相互作用.

（1）若粒子均以的速度进入平行板间，此时恰好没有粒子打到屏上，求电场强度E；

（2）若粒子均以的速度进入平行板间，求最后打到屏上的粒子数.

富平县2021~2022学年度第一学期期末质量检测试题

高二物理参考答案及评分标准

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，计30分）

1. D【考点：几种常见的电场和磁场】

2. C【考点：库仑定律】

3. B【考点：氯原子能级及跃迁】

4. C【考点：平行板电容器】

5. A【考点：电容、电流】

6. B【考点：洛伦兹力】

7. D【考点：电场强度、电势、电势能】

8. B【考点：半衰期】

9. C【考点：光电效应】

10. D【考点：电场能】

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分）

11. BD【考点：回旋加速器原理】

12. CD【考点：原子核及其衰变】

13. BC【考点：电功、电功率】

14. CD【考点：带电粒子在电场和重力场中的运动】

三、实验探究题（本大题共4题，计24分）

15. （6分）【考点：测电阻率，游标卡尺、千分尺读数，电阻定律】

（1）1. 525   0. 740（每空2分）

（2）（2分）

16. （6分）【考点：测电源的电动势和内阻】

×100  欧姆调零  2600（每空2分）

17. （6分）【考点：用多用电表测电阻】

（1）B   E（每空1分）

（2）2. 90   1. 37（每空2分）

18. （6分）【考点：电表的改装】

（1）b   30（每空2分）

（2）3000（2分）

四、计算题（本大题共3小题，计30分）

19. （10分）【考点：闭合电路欧姆定律、安培力】

解：（1）天平两侧平衡，因此有 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（2分）

代入数据可得F=0. 05N. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（1分）

F的方向竖直向下，根据左手定则可判断出线框电流方向为顺时针. . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）

（2）线圈中电流的大小为

根据电路规律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  （1分）

联立两式可得. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）

（3）矩形线圈下边所受安培力为，将数值代入可得B=0. 5T. . . . . . . . . . . . . .（2分）

20. （10分）【考点：带电粒子在电场中的加速、带电粒子在磁场中的运动】

解：（1）由动能定理，解得. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （2分）

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力. . . . . . . . . . . （2分）

与（1）中结果联立得 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分 ）

（3）由几何关系可得粒子在磁场中运动对应的圆心角为. . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）

粒子在磁场中做圆周运动的周期. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（2分）

则在磁场中运动时间为. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （2分）

21. （10分）【考点：带电粒子在电场中的偏转】

解：（1）粒子在电场中做类平推运动，由平抛运动规律可得，水平 . . . . . . . . . . . . . （1分）

竖直. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）

qE=ma  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）

联立解得. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）

（2）分析恰好从平行金属板下板边缘离开电场的粒子，电场中运动时间. . . . . . （1分）

电场中竖直方向位移. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （2分）

由几何关系有. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （2分）

联立解得 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （1分）