福建省南平市光澤縣止馬中學2021年高二物理上學期期末試卷含解析

福建省南平市光澤縣止馬中學2021年高二物理上學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.如圖所示，某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，射入水平放置、電勢差為U2的兩塊導體板間的勻強電場中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U1或U2的變化情況為（不計重力，不考慮邊緣效應）（）A．僅增大U1，d將增大 B．僅增大U1，d將減小C．僅增大U2，d將增大 D．僅增大U2，d將減小參考答案：A【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】不加磁場時粒子做勻速直線運動；加入磁場后，帶電粒子在磁場中做圓周運動，已知偏向角則由幾何關(guān)系可確定圓弧所對應的圓心角，則可求得圓的半徑，由洛侖茲力充當向心力可求得d表達式，再進行分析．【解答】解：對于加速過程，有qU1=，得v0=帶電粒子在電場中做類平拋運動，可將射出電場的粒子速度v分解成初速度方向與加速度方向，設出射速度與水平夾角為θ，則有：=cosθ而在磁場中做勻速圓周運動，設運動軌跡對應的半徑為R，由幾何關(guān)系可得，半徑與直線MN夾角正好等于θ，則有：=cosθ所以d=又因為半徑公式R=，則有d==．故d隨U1變化，d與U2無關(guān)，僅增大U1，d將增大．故A正確，BCD錯誤；故選：A2.下列物體能當做質(zhì)點的是A.足球在綠茵場上的滾動

B.研究自行車車輪繞車軸的運動C.研究地球的自轉(zhuǎn)

D.計算由揭陽開往廣州的客車速度參考答案：D3.（單選）如題20圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB，一束平行光平行于橫截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考慮首次入射到圓弧上的光，則上有光透出部分的弧長為（

）A

B

C

D參考答案：D4.把一個帶正電的小球放人原來不帶電的金屬空腔球殼內(nèi)，其結(jié)果可能是(

)A、只有球殼外表面帶正電

B、只有球殼內(nèi)表面帶正電C、球殼的內(nèi)、外表面都帶正電

D、球殼的內(nèi)表面帶正電，外表面帶負電參考答案：A5.（單選）已知表面電荷均勻分布的帶電球殼，其內(nèi)部電場強度處處為零．現(xiàn)有表面電荷均勻分布的帶電半球殼上，如圖所示，CD為通過半球頂點C與球心O的軸線．P、Q為CD軸上關(guān)于O點對稱的兩點．則（）A．P點的電場強度與Q點的電場強度大小相等，方向相同B．P點的電場強度比Q點的電場強度大小相等，方向相反C．P點的電場強度比Q點的電場強度強D．P點的電場強度比Q點的電場強度弱參考答案：解：均勻帶電半球相當于一個均勻帶正電的球和半個均勻帶負電的球，這個半球放在圖的另一邊．然后看PQ兩點，可以看到，PQ兩點在在上述涉及到的正電半球和負電半球中的相同的位置上．而由題目給出的條件，正電球在PQ兩點產(chǎn)生的電場為零．所以，Q點正電半球產(chǎn)生的電場強度相當于負電半球產(chǎn)生的電場強度，而與P點的環(huán)境比較，唯一的區(qū)別是電荷符號相反，從而電場大小相同，只有可能有方向的區(qū)別，而分析可知，方向是相同的，故電場強度相等，故A正確，BCD錯誤；故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，固定在勻強磁場中的水平導軌ab、cd的間距L1=0.5m，金屬棒ad與導軌左端bc的距離為L2=0.8m，整個閉合回路的電阻為R=0.2Ω，磁感應強度為B0=1T的勻強磁場豎直向下穿過整個回路。ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為m=0.04kg的物體，不計一切摩擦，現(xiàn)使磁場以=0.1T/s的變化率均勻地增大。則金屬棒上感應電流的大小為_______A,物體經(jīng)_______s的時間剛好離開地面.(g=10m/s2)。參考答案：0.2A

，

30s7.用30cm的細線將質(zhì)量為4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在Ｏ點下，當空中有方向為水平向右，大小為1×104N/C的勻強電場時，小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止狀態(tài)。(Sin37o=0.6,cos37o=0.8)則分析小球的帶電性質(zhì)為_________電、小球的帶電量為_______細線的拉力為______________.參考答案：8.（單選）如圖所示，a、b兩個質(zhì)量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示哪個是正確的(

)參考答案：B9.用伏安法測量甲、乙、丙三個用不同材料制成的電阻時，得到了它們的I－U關(guān)系圖線，如右圖所示。由圖線可知，在實驗過程中，阻值保持不變的電阻是。阻值隨著電壓的增大而不斷增大的電阻是（選填：甲、乙、丙）。參考答案：10.14．如圖所示,光源S發(fā)出的光經(jīng)狹縫A沿半徑射至折射率的半圓柱形玻璃磚的圓心O處后,有兩條光線OB,OC射回空氣中,將玻璃磚繞O軸旋轉(zhuǎn),當入射光線AO與出射光OC的夾角為__________o時,另一出射光OB恰好消失.參考答案：900

11.（填空）如圖所示，陰極射線管（A為其陰極）放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的A、B兩極分別接直流高壓電源的______和______。此時，熒光屏上的電子束運動軌跡______偏轉(zhuǎn)（填“向上”“向下”或“不”）。通過該實驗我們能得出什么結(jié)論？__________。參考答案：_負極

_正極

_向下__磁場對運動電荷有力的作用12.一矩形線框abcd，，邊長ad=20cm，dc=10cm，有一半放在具有理想邊界的B=0.1T的勻強磁場中，線框可繞cd邊轉(zhuǎn)動．如圖9所示．在圖示位置處的磁通量

Wb，由圖示位置繞cd邊轉(zhuǎn)過60°角磁通量的變化量

Wb。參考答案：2×10－3

2×10－313.作用在導電液體上的安培力能起到推動液體流動的作用，這樣的裝置稱為電磁泵，它在醫(yī)學技術(shù)上有多種應用，血液含有離子，在人工心肺機里的電磁泵就可作為輸送血液的動力。

某電磁泵及尺寸如圖所示，矩形截面的水平管道上下表面是導體，它與磁感強度為B的勻強磁場垂直，并有長為l的部分在磁場中，當管內(nèi)充滿血液并通以橫穿管子的電流時血液便能向前流動。為使血液在管內(nèi)不流動時能產(chǎn)生向前壓強P，電流強度應調(diào)節(jié)為

。由于血液的特殊性，在電流方向上單位截面承受的電流強度不能超過I/，若其他條件不變，勻強磁場的寬度l至少為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當擺的振幅不大時,才能認為擺的振動是___________運動.(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕彈簧的兩端有質(zhì)量為2m的B，質(zhì)量為3m的C兩物塊固定連接，靜止在光滑水平面上，物塊C緊靠擋板但不粘連．另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度vo從右向左與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短可忽略不計，所有過程都在彈簧彈性限度范圍內(nèi)，求：（1）A、B碰后瞬間各自的速度；（2）第一次伸長最長時彈性勢能．參考答案：解：（1）A、B發(fā)生彈性正碰，碰撞過程中，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mvA+2mvB在碰撞過程中機械能守恒，由機械能守恒定律得：mv02=mvA2+×2mvB2聯(lián)立解得：vA=﹣v0，vB=v0；（2）碰撞后B向左壓縮彈簧到恢復原長過程中，B、C和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故彈簧恢復原長時，B的速度大小為vB=v0，方向向右，C的速度為零．從彈簧恢復原長到彈簧第一次伸長最長時，B、C與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，彈簧伸長最長時，B、C速度相等，以向右為正方向，由動量守恒定律得：2mvB=（2m+3m）v，由機械能守恒定律得：?2m?vB2=（2m+3m）?v2+EP，聯(lián)立解得：EP=答：（1）A、B碰后瞬間A的速度大小為v0，方向向右，B的速度為v0，方向向左；（2）第一次伸長最長時彈性勢能是．【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】（1）A、B發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程遵守動量守恒、機械能守恒，由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出碰后兩物體的速度．（2）在B壓縮彈簧過程中，系統(tǒng)機械能守恒，由機械能守恒定律可以求出彈簧的彈性勢能；當彈簧第一次伸長最長時，B、C兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出彈簧的彈性勢能．17.在電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功為1.5×10-7J，再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功為--4.0×10-7J。（1）A、B、C三點哪點電勢最高？哪點電勢最低？（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？參考答案：18.(12分)有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m，現(xiàn)利用它來發(fā)電，使用的發(fā)電機總效率為50％，發(fā)電機輸出電壓為350V，輸電線的電阻為4Ω