2021-2022學(xué)年湖北省恩施市龍船中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖北省恩施市龍船中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選）a、b、c三個質(zhì)子由同一點垂直場強方向進入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場，對于三個質(zhì)子在電場中的運動，下列說法中正確的是(

)

A．b和c同時飛離電場

B．在b飛離電場的同時，a剛好打在負(fù)極板上

C．進入電場時，c的速度最大，a的速度最小

D．動能的增量相比，c的最小，a和b的一樣大參考答案：BCD2.（單選）下列說法正確的是（）A．一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，則該處磁感應(yīng)強度為零B．由B=可知，磁感應(yīng)強度大小與放入該處的通電導(dǎo)線的I、L的乘積成反比C．因為B=，故導(dǎo)線中電流越大，其周圍磁感應(yīng)強度越小D．磁感應(yīng)強度大小和方向跟放在磁場中通電導(dǎo)線所受力的大小和方向無關(guān)參考答案：考點：磁感應(yīng)強度．版權(quán)所有分析：本題考查了產(chǎn)生條件、大小與方向，當(dāng)電流方向與磁場平行時不受安培力，根據(jù)左手定則可知安培力的方向與磁場垂直．引用公式F=BIL時，注意要求磁場與電流垂直，若不垂直應(yīng)當(dāng)將導(dǎo)線沿磁場與垂直于磁場分解，因此垂直時安培力最大，最大為F=BIL．解答：解：A、當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場平行時，可以不受磁場力，故不能根據(jù)安培力為零說明磁感應(yīng)強度為零；故A錯誤；B、磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì)，其大小和方向跟放在磁場中通電導(dǎo)線所受力的大小和方向無關(guān)；故BC錯誤，D正確；故選：D．點評：本題考查安培力及磁感應(yīng)強度的定義，要注意明確磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì)．3.（單選）對于藍光和紅光，下列說法正確的是A．在該玻璃中傳播時，紅光比藍光的速度小。B．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光折射角較大C．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，藍光的相鄰條紋間距較大D．從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，紅光臨界角較大參考答案：D4.一個做簡諧運動的彈簧振子，周期為T，振幅為A，設(shè)振子第一次從平衡位置運動到x=處所經(jīng)最短時間為t，第一次從最大正位移處運動到x=所經(jīng)最短時間為t，關(guān)于t與t，以下說法正確的是：

A．t1＝t2

B．t1＜t2

C．t1＞t2

D．無法判斷參考答案：B5.用頻率為的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為、、的三條譜線，且，則下列選項正確的是A.

B.

C.

D.參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示勻強磁場方向水平向外，磁感應(yīng)強度B＝0.20T，金屬棒Oa長L＝0.60m，繞O點在豎直平面內(nèi)以角速度ω＝100rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則金屬棒中感應(yīng)電動勢的大小是

。

參考答案：3.6V7.如圖所示為某校物理興趣小組設(shè)計的一個玻璃管測力計，玻璃管豎直懸掛，上端封閉、下端開口，管內(nèi)一個很薄的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的空氣，活塞連接一輕質(zhì)秤鉤。已知玻璃管橫截面積為，現(xiàn)將不同質(zhì)量的鉤碼掛在秤鉤上，穩(wěn)定后用刻度尺測量出活塞與管頂之間的距離，在實驗過程中氣體的溫度保持不變，四次實驗的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格上：（1）通過計算可得實驗時大氣壓強。（2）在玻璃管測力計上處應(yīng)標(biāo)上所測作用力，空氣柱長度隨加在秤鉤上作用力變化而（填：均勻，不均勻）變化。（3）通過實驗同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用這種玻璃管測力計來測力，存在一些不足之處，請列舉兩點：a、b、參考答案：（1）

（2）、不均勻

（3）大氣壓強改變、環(huán)境溫度改變8.單擺擺球質(zhì)量為m，擺長為L，簡諧運動時最大偏角為θ，則擺球從最大位移到達平衡位置的過程中，重力的平均功率為

，擺球通過平衡位置時，重力的即時功率為

.參考答案：9.一物體由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a1，經(jīng)時間t后做勻減速直線運動，加速度大小為a2，若再經(jīng)時間t恰能回到出發(fā)點，則a1：a2應(yīng)為__________.參考答案：1：310.電荷量為+2×10－6C的點電荷放入電場中A點，受到作用力為4×10－4N，方向水平向右，則A點的場強大小為

，方向

。若把另一電荷放在該點受到的作用力為2×10－4N，方向水平向左，則這個電荷的電荷量為

。參考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C11.如圖，電路中三個電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為__________；當(dāng)S1、S2都斷開時，電源的總功率為____________。參考答案：12.（4分）走廊里有一盞燈，在走廊兩端各有一個開關(guān)，我們希望不論哪一個開關(guān)接通都能使燈點亮，那么設(shè)計的電路為

參考答案：

或門電路

13.滑動變阻器使用

聯(lián)接（填限流式或者分壓式）時可以實現(xiàn)被測電路兩端電壓從0連續(xù)可調(diào)，從而有效保護電路；使用多用電表測量電阻時，每次更換量程都必須進行

，使用完后旋鈕的位置應(yīng)該指在

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置．（1）將圖中所缺導(dǎo)線補充完整．（2）如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將原線圈迅速插入副線圈中，電流計指針將

偏轉(zhuǎn)．（填“向左”“向右”或“不”）（3）原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，電流計指針將

偏轉(zhuǎn)．（填“向左”“向右”或“不”）參考答案：解：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場必須對其通電，故電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：（2）在閉合開關(guān)時，穿過副線圈的磁通量增加，靈敏電流計的指針向右偏，那么合上開關(guān)后，將原線圈迅速插入副線圈中，穿過副線圈的磁通量增加，電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)．（3）原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，穿過副線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏轉(zhuǎn)．故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）向右；（3）向左．【考點】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路．根據(jù)題意確定電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與磁通量變化的關(guān)系，然后根據(jù)磁通量的變化判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)方向．15.如圖，某同學(xué)利用驗證碰撞中的動量守恒實驗裝置．探究半徑相等的小球1和2的碰撞過程是否動量守恒，用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1＞m2，按下述步驟進行了實驗：安裝好實驗裝置，做好測量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O第一步：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上，重復(fù)10次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置．第二步：把小球2放在斜槽前端邊緣處，讓小球1從A點由靜止?jié)L下；使它們碰撞并落在地面上．重復(fù)10次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置．第三步：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OD、OE、OF的長度，分別為LD、LE、LF．（1）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中的

點，m2的落點是圖中的點．（2）用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式

，則說明兩小球的碰撞過程動量守恒．（3）實驗中有關(guān)操作和描述正確的是．A．用質(zhì)量大的球去碰質(zhì)量較小的球，目的是使被碰球飛行距離更遠，可減小測量誤差B．調(diào)整斜槽末端水平，目的是使兩球能發(fā)生對心碰撞C．讓入射球認(rèn)同一位置釋放，目的是保障每次碰撞前小球的動量都相同D．碰撞后兩球的動能之和總會小于碰前入射球的動能，是因為斜槽摩擦力做負(fù)功造成的．參考答案：（1）D，F(xiàn)；（2）m1LE=m1LD+m2LF；（3）C【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）明確實驗原理，知道實驗中兩小球飛行距離關(guān)系；（2）根據(jù)動量守恒定律求出需要驗證的表達式，然后根據(jù)表達式分析答題，注意平拋運動特點的應(yīng)用．（3）根據(jù)實驗原理進行分析，明確各注意事項的目的．【解答】解：（1）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中的D點，m2的落點是圖中的F點．（2）由于小球平拋運動的時間相等，小球1不發(fā)生碰撞時落點在E點，則不發(fā)生碰撞時離開斜槽末端的速度為vE=，同理知，落在D點的速度vD=，落在F點的速度vF=，根據(jù)動量守恒知，m1vE=m1vD+m2vF，可知只要驗證m1LE=m1LD+m2LF即可．（3）A、用質(zhì)量大的球去碰質(zhì)量較小的球，目的是碰撞小球不發(fā)生反彈，故A錯誤．B、調(diào)整斜槽末端水平，目的是保證小球做平拋運動，故B錯誤．C、讓入射球從同一位置釋放，目的是保障每次碰撞前小球的動量都相同，故C正確．D、碰撞后兩球的動能之和總會小于碰前入射球的動能，是因為碰撞的過程中有能量損失，與摩擦力做功無關(guān)．故D錯誤．故選：C．故答案為：（1）D，F(xiàn)；（2）m1LE=m1LD+m2LF；（3）C四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有一垂直于紙面向里的勻強磁場，其邊界為同心圓，內(nèi)、外半徑分別為r和R．圓心處有一粒子源不斷地沿半徑方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，其速度大小為，不計粒子重力．若，為使這些粒子不射出磁場外邊界，勻強磁場磁感應(yīng)強度至少為多大？

參考答案：由題意知，磁感應(yīng)強度最小時粒子軌跡與磁場外邊界相切，作出粒子運動軌跡如圖所示。

………………①設(shè)粒子軌跡半徑為R′，磁感應(yīng)強度最小值為B，則由牛頓第二定律和幾何關(guān)系有：

………………②

………………③聯(lián)解②③得：

………………④評分參考意見：本題共7分，其中①式217.兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d=0.5m，a、b間接一個電阻為R=1.5Ω.在導(dǎo)軌上c、d兩點處放一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒，bc長L=1m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間電阻r=0.5Ω，金屬棒被兩個垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會下滑，如圖甲所示。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）0~1.0s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（2）t=0時刻，金屬棒所受的安培力大?。唬?）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上升，則圖乙中t0的最大值；（4）通過計算在圖中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖象。參考答案：（1）0.4V

（2）0.02N

（3）t0max=6s

（4）如圖所示（1）讀圖乙可知：感應(yīng)電動勢為（2）感應(yīng)電流為t=0時刻，金屬棒所受的安培力大小為；（3）金屬棒對木樁的壓力為零，最大靜摩擦力沿斜面向下，此時沿傾斜導(dǎo)軌方向上合外力為零；安培力又，即最大靜摩擦力由代入相關(guān)數(shù)據(jù)后，得：；（4）一開始，木樁對金屬棒有支持力，金屬棒對導(dǎo)軌無相對運動趨勢：，隨著安培力的增大，木樁對金屬棒的彈力減小，直至彈力為零，滿足：代入數(shù)據(jù)得：；繼續(xù)增大，從零開始增大，，所以f隨t線形增大至f=0.2N（此時t0max=6s）畫出圖象如圖。18.如圖所示，OACO為置于水平面的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有電阻R1和R2，R1=3Ω，R2=6Ω（導(dǎo)軌其他部分電阻不計），導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程y=3sinx（m）（0≤x≤π），勻強磁場