山西省長(zhǎng)治市交口中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省長(zhǎng)治市交口中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說(shuō)法正確的是（

）

A、第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反

B、第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為-20cm

C、第2s末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反

D、第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反。參考答案：D2.在光滑水平面上有A、B兩球，其動(dòng)量大小分別為10kg·m/s與15kg·m/s，方向均為向東，A球在B球后，當(dāng)A球追上B球后，兩球相碰，則相碰以后，A、B兩球的動(dòng)量可能分別為[

]A．10kg·m/s，15kg·m/sB．8kg·m/s，17kg·m/sC．12kg·m/s，13kg·m/sD．-10kg·m/s，35kg·m/s參考答案：B3.關(guān)于靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，下列說(shuō)法正確的是（

）A．電場(chǎng)線是電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡

B．電場(chǎng)線是實(shí)際存在的曲線C．電場(chǎng)線是閉合的曲線D．電場(chǎng)線是起始于正電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)處），終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處（或負(fù)電荷）參考答案：D4.（多選題）按如圖所示的電路連接各元件后，閉合開關(guān)S，L1、L2兩燈泡都能發(fā)光．在保證燈泡安全的前提下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（）A．L1變暗 B．L1變亮 C．L2變暗 D．L2變亮參考答案：AD【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律．【分析】由圖可知L1與定值電阻串聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，再與L2串聯(lián)；由滑片的移動(dòng)可知電路中電阻的變化，則可知電路中總電流的變化，即可知L2亮度的變化；由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知L1與定值電阻兩端的電壓變化；則可得出L1亮度的變化．【解答】解：當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知流過(guò)L2的電流減大，故L2的變亮；燈泡L1及內(nèi)阻分擔(dān)的電壓增大，電源的電動(dòng)勢(shì)不變，故并聯(lián)部分電壓減小，故通過(guò)L1的電流變小，即燈泡L1變暗；故AD正確．故選AD．5.（單選）關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力，下列說(shuō)法正確的是A．安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B．安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向C．安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)D．將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半?yún)⒖即鸢福築二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示。粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)的直徑為d。長(zhǎng)為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點(diǎn)處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)圓環(huán)的直徑位置時(shí)，ab棒兩端的電勢(shì)差大小為

。

參考答案：7.有兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：振幅之比為__________；擺長(zhǎng)之比為_________。參考答案：1：3

，

4：18.（8分）如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對(duì)水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達(dá)對(duì)岸B處，則過(guò)河時(shí)間為＿＿＿＿＿s，AB直線距離為＿＿＿＿＿＿m。

參考答案：10，509.同一平面內(nèi)的三個(gè)力，大小分別為4N、6N、7N，若三力同時(shí)作用于某一物體，則該物體所受三力合力的最大值為_________N和最小值為____________N．參考答案：

(1).17

(2).0解：三個(gè)共點(diǎn)力的方向都相同的時(shí)候合力最大，所以最大值為4N+6N+7N=17N；4N和6N和合力的范圍是2N≤F≤10N，7N在這個(gè)范圍內(nèi)，當(dāng)4N和6N和合力為7N，并且與第三個(gè)力7N方向相反的時(shí)候，所以合力最小就是0，所以合力的最小值為0N。10.粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中，設(shè)都能飛出電場(chǎng)，則它們離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，側(cè)向位移之比y:yH=

，動(dòng)能增量之比=

。參考答案：1：2

2：111.電.量q=2.0×10-3C、質(zhì)量m=1.0×10-4kg的帶正電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度圖象如圖27所示，該粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2，A、B連線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)______(填“相等”或“不相等”)，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______N／C[U13]

參考答案：2.0×105；相等；1.0×10412.一起重機(jī)以恒定的豎直向上F=600N的力，將一質(zhì)量為m=20kg的物體由靜止開始向上提升，求上升h=10m時(shí)的速度

。參考答案：20m／s13.電動(dòng)機(jī)是

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置。電動(dòng)機(jī)的

與

之比叫做電動(dòng)機(jī)的效率。參考答案：電能；機(jī)械能；輸出功率；輸入功率三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到

．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是

．（選填“1”或“2”）方案編號(hào)電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

．（用k、b和R0表示）參考答案：（1）最大值；（2）2；（3），．【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證開始時(shí)的電流最小，可以保證電路安全，由閉合電路歐姆定律可知應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器；（2）為了實(shí)驗(yàn)更精確應(yīng)使數(shù)據(jù)間差值較大，并且能多測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)兩組方案的特點(diǎn)可知應(yīng)選取哪一方案；（3）由題意及閉合電路歐姆定律可得出的關(guān)系，結(jié)合圖象可知其斜率及截距的含義，從而可以得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）電路為限流接法，開始時(shí)應(yīng)讓電流最小，然后再逐漸增大，故開始時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)達(dá)到最大值處；（2）對(duì)比兩方案可知，方案1中電阻箱電阻較大，而R0的阻值只有10Ω，故在調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，電流的變化不明確，誤差較大；而方案2中電阻箱的阻值與R0相差不大，可以測(cè)出相差較大的多組數(shù)據(jù)，故方案2更合理；

（3）由閉合電路歐姆定律可得：U==++；由函數(shù)知識(shí)可知：圖象的斜率k=；故E=；圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)b=+；r=；故答案為：（1）最大值；（2）2；（3），．15.(6分)為測(cè)量小球從固定傾角的斜槽頂端滾動(dòng)到底端所用的微小時(shí)間，某同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，O為水平軸，兩個(gè)擺長(zhǎng)略有微小差別的長(zhǎng)擺和短擺前后懸掛于水平軸上，讓兩擺以O(shè)為軸在各自的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)(兩擺振動(dòng)面平行但擺球并不相碰)，利用兩擺的周期差來(lái)測(cè)量微小時(shí)間，實(shí)驗(yàn)中主要操作步驟如下：a．把兩擺球向右拉至相同的擺角處b．從斜槽頂端由靜止釋放小球，同時(shí)釋放長(zhǎng)擺擺球；c．當(dāng)小球滾到斜槽底端時(shí)釋放短擺擺球(此時(shí)長(zhǎng)擺尚未完成一次全振動(dòng))；d．當(dāng)短擺經(jīng)過(guò)若干次全振動(dòng)．兩擺恰好第一次同時(shí)同方向通過(guò)某位置時(shí)．停止計(jì)數(shù)，記下短擺全振動(dòng)的次數(shù)和此時(shí)擺球通過(guò)的位置；e．通過(guò)計(jì)算可得釋放兩擺的微小時(shí)間差，也就是小球滾動(dòng)到斜槽底端的時(shí)間．(1)現(xiàn)測(cè)得兩單擺完成50次全振動(dòng)的時(shí)間分別為50.0s和49.0s．則兩單擺的周期差△T=__________s；(2)若測(cè)得兩擺恰好第一次同時(shí)向左通過(guò)平衡位置時(shí)短擺已發(fā)生16個(gè)全振動(dòng)，則小球下滑的時(shí)間是_________。(3)為了能更準(zhǔn)確地測(cè)量微小的時(shí)間差，你認(rèn)為此裝置還可做的改進(jìn)是________________________________________________________________________________參考答案：

(1)0.02；(2)0.325；(3)增大兩單擺擺長(zhǎng)，減小兩單擺擺長(zhǎng)差等

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每問(wèn)2分，第(3)問(wèn)答案開放，只要能滿足兩擺周期差變小即可四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如下圖所示，直角坐標(biāo)系xOy中第一象限內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在t=0時(shí)刻，同時(shí)從x軸各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場(chǎng)，已知在t=t0時(shí)刻從y軸射出磁場(chǎng)的粒子的速度方向垂直于y軸．不計(jì)粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若從x軸兩個(gè)不同位置射入磁場(chǎng)的粒子，先后從y軸上的同一點(diǎn)P（P點(diǎn)圖中未標(biāo)出）射出磁場(chǎng)，求這兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系．

參考答案：解：（1）粒子在t0時(shí)間內(nèi)，速度方向改變了90°，故周期

T=4t0

（3分）

由T=得B=

（3分）

（2）在同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)的兩粒子軌跡如圖，軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角分別為和，由幾何關(guān)系有

=180°-

（3分）故t1+t2==2t0

（3分）17.在xoy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，OM與負(fù)x軸成45°角。在x<O且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，場(chǎng)強(qiáng)大小為32N/C，在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，如圖所示。一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，已知微粒的帶電量為，質(zhì)量為，求：

(1)帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界的位置坐標(biāo)；

(2)帶電微粒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)帶電微粒最終離開電、磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入第一象限時(shí)的位置坐標(biāo)。參考答案：（1）帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：……………①…②A點(diǎn)位置坐標(biāo)…③（2）………………④…⑤帶入數(shù)據(jù)解得……⑤（3）微粒從C點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)…………………⑦……………⑧………………⑨帶入數(shù)據(jù)解得………⑩（（10）（離開電、磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)（0，0.012m）18.（13分）如圖所示，M、N是一電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，MN的連線與磁場(chǎng)垂直，長(zhǎng)度LMN=0.05m磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=9.1×10-4T