浙江省杭州市城西中學(xué)2022年度高二物理下學(xué)期期末試題含解析

浙江省杭州市城西中學(xué)2022年度高二物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，空間有與水平方向成θ角的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為m的帶電小球，用長L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。當(dāng)小球靜止時，細(xì)線恰好處于水平位置。現(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧緩慢地拉到最低點(diǎn)，此過程小球的電荷量不變。則該外力做的功為

（

）

A.mgL

B.mgLtanθ

C.mgLcotθ

D.mgL/cosθ參考答案：C2.（單選）如圖所示，在某空間同時存在著相互正交的勻強(qiáng)電場E勻強(qiáng)磁場B電場方向豎直向下，有質(zhì)量分別為m1，m2的a，b兩帶負(fù)電的微粒，a電量為q1，恰能靜止于場中空間的c點(diǎn)，b電量為q2，在過C點(diǎn)的豎直平面內(nèi)做半徑為r勻速圓周運(yùn)動，在c點(diǎn)a、b相碰并粘在一起后做勻速圓周運(yùn)動，則（）A．a(chǎn)、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)以速率做勻速圓周運(yùn)動B．a(chǎn)、b粘在一起后仍在豎直平面內(nèi)做半徑為r勻速圓周運(yùn)動C．a(chǎn)、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)做半徑大于r勻速圓周運(yùn)動D．a(chǎn)、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在混合場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．版權(quán)所有專題：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題．分析：粒子a、b受到的電場力都與其受到的重力平衡；碰撞后整體受到的重力依然和電場力平衡，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式，再結(jié)合動量守恒定律列式求解．解答：解：粒子b受到的洛倫茲力提供向心力，有解得兩個電荷碰撞過程，系統(tǒng)總動量守恒，有m2v=（m1+m2）v′解得整體做勻速圓周運(yùn)動，有故選D．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確兩個粒子的運(yùn)動情況，根據(jù)動量守恒定律和牛頓第二定律列式分析計(jì)算．3.如圖所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖。速度選擇器（也稱濾速器）中場強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外。在S處有甲、乙、丙、丁四個一價正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲=m乙<m丙=m丁，υ甲<υ乙=υ丙<υ丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是

A．甲、乙、丙、丁

B．甲、丁、乙、丙C．丙、丁、乙、甲

D．甲、乙、丁、丙參考答案：B4.假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，高￥考^資@源*網(wǎng)下列說法正確的是

（

）A．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率大于300Hz當(dāng)汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率小于300HzC．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率大于300HzD．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz參考答案：AD5.關(guān)于摩擦力，下列說法中正確的是A．只有靜止的物體才受到摩擦力

B．只有運(yùn)動的物體才受到摩擦力C．物體受到摩擦力時，不一定受到彈力D．物體所受滑動摩擦力的方向總與物體的相對運(yùn)動方向相反參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，平行帶電金屬板A、B間可看成勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=1.2×102V/m，板間距離d=5cm，電場中C點(diǎn)到A板和D點(diǎn)到B板的距離均為0.5cm，B板接地，則D點(diǎn)的電勢為﹣0.6V；若將正點(diǎn)電荷q=2×10﹣2C（不計(jì)重力）從C點(diǎn)勻速移到D點(diǎn)時外力做功為9.6×10﹣2J．參考答案：解：（1）由于B板接地，所以B的電勢為零，φB=0．又由于B板是正極板，所以電場線的方向是豎直向上的，因順著電場線電勢降低，所以C、D兩點(diǎn)的電勢都小于B板的電勢，為負(fù)值．對于C點(diǎn)，φC=UCB=﹣EdCB=﹣1.2×102×0.045V=﹣5.4V．對于D點(diǎn)，φD=UDB=﹣EdDB=﹣1.2×102×0.005V=﹣0.6V．（2）將點(diǎn)電荷q=2×10﹣2C從C點(diǎn)勻速移到D點(diǎn)時，根據(jù)動能定理得：W+qUCD=0又qUCD=φC﹣φD；則得外力做功為：W=q（φD﹣φC）=2×10﹣2×（﹣0.6+5.4）J=9.6×10﹣2J故答案為：﹣0.6，9.6×10﹣27.某同學(xué)在探究單擺周期與擺長的關(guān)系時有如下操作，請判斷是否恰當(dāng)(填“是”或“否”)。①在擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時啟動秒表計(jì)時：________；②用秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期：________。(2)該同學(xué)改進(jìn)測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見下表。用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)如圖所示。該球的直徑為________mm，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨________的增大而增大，而與________無關(guān)。數(shù)據(jù)組編號擺長/mm擺球質(zhì)量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4參考答案：.①__是______；②____否____.(2)_20.685(20.683～20.686)_，擺長_______，____擺球質(zhì)量____。8.

豎直方向的勻強(qiáng)電場中，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的質(zhì)點(diǎn)，從A點(diǎn)射入電場恰好沿圖中虛線所示直線AB運(yùn)動，如圖所示。則該質(zhì)點(diǎn)沿直線AB運(yùn)動的過程中將做

運(yùn)動，該勻強(qiáng)電場的方向_____，場強(qiáng)大小E＝________。參考答案：9.說明下列能源利用方式中的能量轉(zhuǎn)化過程:(1)水力發(fā)電，是

能轉(zhuǎn)化為電能；(2)電動水泵抽水，是

能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；(3)柴油機(jī)車牽引列車前進(jìn)，是

能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；(4)用煤氣灶燒水，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

能。參考答案：機(jī)械；電；化學(xué)；內(nèi)

10.（解答）如圖所示，是法拉第在1831年9月24日所做的一次實(shí)驗(yàn)裝置。他把兩根磁棒搭成倒V字形，中間加入一個套有線圈的軟鐵棒，線圈兩端與電流計(jì)相連。當(dāng)把夾入的這根鐵棒迅速拉開或夾入時，電流計(jì)的指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請解釋它產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。參考答案：：兩根搭成到V字形的磁棒在其周圍產(chǎn)生了穩(wěn)定的磁場，當(dāng)套有線圈的軟鐵棒迅速拉開或夾入時，通過線圈的磁通量發(fā)生了變化。故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。線圈與電流計(jì)構(gòu)成的閉合回路中若產(chǎn)生感應(yīng)電流，則電流計(jì)的指針位置將發(fā)生變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是解決本題的關(guān)鍵11.右圖為示波器的面板，一同學(xué)用該示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號.把電壓信號接入示波器y輸入，當(dāng)屏幕出現(xiàn)如圖所示的波形時，應(yīng)調(diào)節(jié)

旋鈕（選填“水平位移”或“豎直位移”），以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi).如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)

旋鈕或衰減旋鈕（選填“Y增益”或“X增益”），或這兩個鈕配合使用，以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi).參考答案：豎直位移，Y增益12.如圖所示，有一個10匝的矩形線圈，它的ab邊的長度為10cm，處在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里。線圈通以如圖所示方向的電流時，天平平衡，電流大小為0.1A。若將電流反向，需在右盤增加2g砝碼方可使天平恢復(fù)平衡。則磁場的磁感強(qiáng)度大小為

A。(g取10m/s2)參考答案：0.113.如圖所示，在x軸上方有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，x軸的下方有沿-y方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。有一質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子（不計(jì)重力），從y軸上的M點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）靜止釋放，最后恰好沿y的負(fù)方向進(jìn)入放在N（a,0）點(diǎn)的粒子收集器中，由上述條件可以判定該粒子帶

電荷，磁場的方向?yàn)?/p>

，M點(diǎn)的縱坐標(biāo)是

。參考答案：負(fù)

向里

n=1、2、3三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質(zhì)量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大；“查理定律”指出：一定質(zhì)量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強(qiáng)增大；請你用分子運(yùn)動論的觀點(diǎn)分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強(qiáng)的方式有何不同。參考答案：一定質(zhì)量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動能不變，每次分子與容器碰撞時平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強(qiáng)增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運(yùn)動加劇，對容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強(qiáng)增大。（4分）第一次只改變了單位時間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強(qiáng)的兩個因素：單位時間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，MN為金屬桿，在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導(dǎo)軌由靜止下滑，導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=10cm，足夠長的導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.4Ω，金屬桿電阻r=0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個裝置處于B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場中．若桿穩(wěn)定下落時，每秒鐘有0.02J的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，求穩(wěn)定下落時MN桿的下落速度v=？參考答案：解：由桿穩(wěn)定下落時，每秒鐘有0.02J的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能則

mgv=0.02W

（2分）又穩(wěn)定時

mg=BIl

（2分）這時電流

（2分）這時電動勢

E=Blv

（2分）解得

v=2m/s

17.在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。一個不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿負(fù)x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿正y方向飛出。（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)椋摿Ｗ尤詮腁處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動所用時間t是多少？參考答案：（1）負(fù)電，q/m=v/rB

（5分）（2）B/=√3/3B

t=√3∏r/3v

18.如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動。已知金屬棒停止運(yùn)動時位移為s。求：（1）金屬棒速度為v時所受安培力；（2）金屬棒速度為v時的加速度大?。唬?）金屬棒運(yùn)動過程中通過電阻R的電量q；（4）金屬棒運(yùn)動過程中回