廣東省梅州市梅縣外國語學(xué)校2021年高二物理期末試題含解析

廣東省梅州市梅縣外國語學(xué)校2021年高二物理期末試題含解析一、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.如圖在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為／2的勻強磁場．一帶負電的粒子從原點0以與軸成300角斜向上射入磁場，且在上方運動半徑為R，則（

）A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點0B.粒子在軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為2:1C.粒子完在成一次周期性運動的時間為D.粒子第二次射入軸上方磁場時，沿軸前進3R參考答案：D2.如圖所示，電源與豎直導(dǎo)軌相連，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為了使金屬棒能夠靠在導(dǎo)軌外面靜止不動,需施加一與豎直導(dǎo)軌平行的磁場Bo,下列說法正確的是A.磁場的方向豎直向下B.金屬棒受到的摩擦力與磁場B0有關(guān)C.若增大磁感應(yīng)強度B0，金屬棒可能會向上移動D.若減小磁感應(yīng)強度B0，金屬棒可能會向下移動參考答案：AD【詳解】A.受力分析可知，安培力向里，根據(jù)左手定則，磁場方向豎直向下，故A正確。B.平衡時摩擦力等于重力，與磁場B0無關(guān)，故B錯誤。C.若增大磁感應(yīng)強度B0，安培力變大，金屬棒對導(dǎo)軌的壓力變大，最大靜摩擦力變大，金屬棒仍會靜止，故C錯誤。D.若減小磁感應(yīng)強度B0，安培力變小，金屬棒對導(dǎo)軌的壓力變小，最大靜摩擦力減小，則金屬棒可能會向下移動，故D正確。3.如圖所示在粗糙水平地面上固定一點電荷Q在M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，則從M點到N點的過程中A、小物塊所受的電場力逐漸減小B、小物塊具有的電勢能逐漸減小C、M點的電勢一定高于N點的電勢D、小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功參考答案：ABD4.(單選)某大型游樂場內(nèi)的新型滑梯可以等效為如右圖所示的物理模型，一個小朋友在AB段的動摩擦因數(shù)μ1<tanθ，BC段的動摩擦因數(shù)μ2>tanθ，他從A點開始下滑，滑到C點恰好靜止，整個過程中滑梯保持靜止狀態(tài)．則該小朋友從斜面頂端A點滑到底端C點的過程中()A．地面對滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面對滑梯始終無摩擦力作用C．地面對滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D．地面對滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小參考答案：A5.（多選）下述關(guān)于用多用表歐姆檔測電阻的說法中正確的是（）A．測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測量B．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結(jié)果C．測量電路中的某個電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開D．測量阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（5分）光電管是把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膬x器，今用頻率為的光照射光電管，發(fā)射光電子的最大初動能是

（已知普朗克常量為h）。參考答案：hv+E7.如圖所示，勻強電場與豎直方向成角，一個帶負電荷的小球電荷量為q，質(zhì)量為m，用細線系在豎直墻面上，恰好靜止在水平位置，則場強大小為____________。參考答案：

8.“探究碰撞中的不變量”的實驗中，入射小球m1=15g，原來靜止的被碰小球m2=10g，由實驗測得它們在碰撞前后的x﹣t圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v′1是0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1是0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2是0.075kg?m/s．由此得出結(jié)論碰撞過程中動量守恒．參考答案：解：（1）由圖1所示圖象可知，碰撞前球1的速度：v1==1m/s，碰撞后，球的速度：v1′==0.5m/s，v2′==0.75m/s，入射小球碰撞后的m1v′1=0.015×0.5=0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1=0.015×1=0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2=0.01×0.75=0.075kg?m/s，碰撞前系統(tǒng)總動量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞過程中動量守恒；故答案為：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞過程中動量守恒9.在一個勻強電場中有M、N、P三點，它們的連線組成一個直角三角形，如圖所示。MN=4cm，MP=5cm，當把電量為-2×10-9C的點電荷從M點移至N點時，電場力做功為8×10-9J，而從M點移至P點時，電場力做功也為8×10-9J。則電場的方向為_________________，電場強度的大小為________________V/m。參考答案：N指向M方向，

100 10.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長為l、質(zhì)量為m，金屬線框與水平面的動摩擦因數(shù)為μ。虛線框a′b′c′d′內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向豎直向下。開始時金屬線框的ab邊與磁場的d′c′邊重合?，F(xiàn)使金屬線框以平行于ad邊的初速度v0沿水平面滑入磁場區(qū)域，運動一段時間后停止，此時金屬線框的dc邊與磁場區(qū)域的d′c′邊距離為l。已知重力加速度為g，則滑入磁場的過程中，金屬線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向為________（填“逆時針”或“順時針”）；滑入磁場的過程中金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為________。參考答案：逆時針；mv02－2mmgl11.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路。當ab棒向左運動時，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點的電勢φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。12.一多用電表的歐姆擋有三個倍率，分別是×1Ω、×10Ω、×100Ω.用×10Ω擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準確地進行測量，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準確地進行測量，應(yīng)換到________擋。如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是________，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖6所示，則該電阻的阻值是________Ω。參考答案：13.（4分）設(shè)橫截面積為1.0mm2的鋁導(dǎo)線中通過1.0A的電流。鋁住單位體積中的自由電子數(shù)約為7.5×1028，電子的電荷量為1.6×10-19C，由此可以算出這時自由電子的定向移動速率為

m/s。

參考答案：8.3×10-5(×10-3也算對)

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大??；(2)細繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強度大小：

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點睛】本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件、庫侖定律和電場強度的定義列式求解．15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖乙所示，在勻強磁場中，與磁感應(yīng)強度B成30°角放置一邊長L=10cm的正方形線圈，共100匝，線圈電阻r=1Ω，與它相連的電路中，電阻R1=4Ω、R2=5Ω，電容C=10μF．磁感應(yīng)強度變化如圖甲所示，開關(guān)K在t0=0時閉合，在t2=1.5S時又斷開．求：（1）t1=1S時，R2中電流強度的大小及方向；（2）K斷開后，通過R2的電量．參考答案：解：（1）時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得

（2分）

（2分）由楞次定律可知，R2中電流方向從右向左。

（1分）（2）電容器兩端電壓

（2分）

∴斷開后，流過的電量為

（3分）17.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m2的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m1的小球A從D點以速度v0向右運動，試求：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧彈性勢能的最大值；（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足什么關(guān)系．參考答案：解：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，當A、B兩球速度相同時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)共同速度為v，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根據(jù)機械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2聯(lián)立解得：彈簧彈性勢能的最大值為：EPm=（2）設(shè)A、B與彈簧分離后的速度分別為v1和v2，根據(jù)動量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根據(jù)機械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22聯(lián)立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2則有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事實，舍去）；答：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能為．（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足的關(guān)系是m1＜m2．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，當兩球速度相等時，彈簧的彈性勢能最大，由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢能．（2）兩球分開后，若A球的速度大于B球的速度時，兩球可以第二次相碰，由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出兩球發(fā)生第二次相碰的條件．18.（12分）如圖所示，當磕頭蟲背朝下射在地面時，它會弓起它的背向上突然彈起，而將體內(nèi)儲存的能量轉(zhuǎn)變成機械能。