2021年四川省眉山市洪雅縣三寶中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021年四川省眉山市洪雅縣三寶中學(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）如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，放置一根長為L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒。在導(dǎo)體棒中通以電流I時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向正確的是（

）A．，方向垂直斜面向上

B．，方向垂直斜面向下C．，方向豎直向下

D．，方向豎直向上參考答案：AD2.如圖所示，一帶電液滴在重力和勻強電場對它的作用力作用下，從靜止開始由b沿直線運動到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°，則下列結(jié)論正確的是()A．此液滴帶負(fù)電

B．液滴的加速度等于gC．合外力對液滴做的總功等于零

D．液滴的電勢能減少參考答案：ABD3.（單選）我國發(fā)射的“神舟七號”飛船在繞地球45圈后，勝利返航，如圖為返回艙返回過程中的一張圖片．在返回艙拖著降落傘下落的，其中重力做功和機械能變化的情況為（）A．重力做正功，機械能增加B．重力做正功，機械能減少C．重力做負(fù)功，機械能減少D．重力做負(fù)功，機械能增加參考答案：解：在返回艙拖著降落傘下落的過程，重力方向豎直向下，位移方向也豎直向下，則重力做正功，空氣阻力做負(fù)功，則機械能減?。蔬xB4.如圖所示，平行板電容器兩個極板為A、B，B板接地，A板帶電荷量＋Q，板間電場內(nèi)有一固定點P.若將B板固定，A板下移一些，或者將A板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是()A.A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢不變B.A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢升高C.B板上移時，P點的電場強度不變，P點電勢降低D.B板上移時，P點的電場強度減小，P點電勢降低參考答案：AC5.如圖，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是（）A．A和B都向左運動 B．A和B都向右運動C．A靜止，B向右運動 D．A向左運動，B向右運動參考答案：D【考點】動量守恒定律．【分析】兩球碰撞過程，系統(tǒng)動量守恒，先選取正方向，再根據(jù)動量守恒定律列方程，求解即可．【解答】解：兩球碰撞過程動量守恒，以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，取水平向右方向為正方向，碰撞前，A、B的速度分別為：vA=2v0、vB=v0．碰撞前系統(tǒng)總動量：P=mAvA+mBvB=m×2v0+2m×（﹣v0）=0，P=0，系統(tǒng)總動量為0，系統(tǒng)動量守恒，則碰撞前后系統(tǒng)總動量都是0；由于碰撞是彈性碰撞，則碰撞后二者的速度不能等于0，運動的方向一定相反．故D正確，ABC錯誤．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有自b到a的電流時受到向右的安培力作用，則磁鐵的上端是________極.參考答案：N,7.一個電場區(qū)域中有如圖1－26所示的電場線，畫出在a、b兩處的場強方向，比較a、b兩處的場強大小Ea____Eb(填＞、=、＜符號)．參考答案：＜8.如圖所示，正方形ABCD處在一個勻強電場中，電場線與正方形所在平面平行。已知A、B、C三點的電勢依次為φA=6.0V，φB=4.0V，φC=－2.0V。則：

（1）D點的電勢φD=________。（2）在圖中畫出過A點的電場線（要把作圖過程畫在圖上。）參考答案：（1）φD=0，（2）如圖所示。

9.如圖所示，真空中帶電量為Q的等量異種點電荷放置在A、B兩點，O是AB連線的中點，OP垂直于AB，P到正電荷的連線與AB成角，O到正點電荷的距離為d，則P點場強為

，O點場強為

。參考答案：

10.如圖12所示，單匝線圈ABCD在外力作用下，第一次以速度V向右勻速進(jìn)入勻強磁場；第二次又以速度2V勻速進(jìn)入同一勻強磁場。則第二次與第一次進(jìn)入時線圈中電流之比為___________;第二次與第一次進(jìn)入時通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為________________。參考答案：11.如圖所示是一交流電壓隨時間變化的圖象，此交流的周期為________s，交流電壓的有效值為_________V。參考答案：0．3

，50周期為完成一次全振動所需要的時間，所以周期為0.3s，由有效值是根據(jù)熱效應(yīng)定義的，所以在一個周期內(nèi)12.（6分）在50周年國慶盛典上，我國FBC—“飛豹”新型超音速殲擊轟炸機在天安門上空沿水平方向1.7倍的聲速自東向西飛過，該機兩翼尖間的距離是12.705m，設(shè)北京上空地磁場的豎直分量為．那么此飛機機翼兩端_______(左、右)端電勢較高，兩翼間的電勢差是___________（空氣中聲速為340m／s）。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：左，13.一個量程為0～300μA的電流表，內(nèi)阻為1000Ω，再給它串聯(lián)一個99000Ω的電阻，將它改裝成電壓表，改裝后電壓表的量程為___V，用它來測量一段電路兩端的電壓時，表盤指針如圖，這段電路兩端的電壓是

V參考答案：改裝后電壓表的量程為

30

V，這段電路兩端的電壓是23.0

V三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法．(1)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示．坐標(biāo)中每個小正方形方格的大小為2cm×2cm.由圖可以估算出油膜的面積是______cm2，由此估算出油酸分子的直徑是______m(保留一位有效數(shù)字)．(2)如圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個“量子圍欄”的照片．這個量子圍欄是由48個鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.43×10－8m的圓周而組成的．由此可以估算出鐵原子的直徑約為__________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：

(1).（1）256，

(2).8×10-10

(3).（2）9.4×10-10（1）本題通過數(shù)格就能計算模的面積，多于半個格的算一個，少于半個格的舍去，分子的直徑等于油膜體積除以油膜面積（2）圓周周長為，為48個鐵分子的直徑長度，所以鐵分子的直徑長度為15.（3分）在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，針對兩個不同的電源得出如圖所示的1、2兩條圖線，則兩個電源的電動勢E1和E2、內(nèi)阻r1和r2滿足關(guān)系

A．E1＞E2，r1＞r2

B．E1＞E2，r1＜r2C．E1＜E2，r1＞r2

D．E1＜E2，r1＜r2參考答案：D四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，平行導(dǎo)軌水平放置固定在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌一端跨接阻值為R＝1Ω的定值電阻，質(zhì)量為0.2kg的金屬棒MN可沿水平導(dǎo)軌滑動(其他電阻不計)，導(dǎo)軌與棒間的動摩擦因數(shù)為0.5，用電動機D牽引MN從靜止開始運動，其運動的位移—時間圖象如圖乙所示，此后，電壓表和電流表示數(shù)恒為7V和1A，電動機內(nèi)阻為1Ω，g取10m/s2.求:(1)勻強磁場的寬度；(2)金屬棒在變速運動過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：(1)由s－t圖象看出，金屬棒經(jīng)過1s向右移動s＝1.0m時獲得穩(wěn)定速度v，v＝＝m/s＝2m/s，設(shè)此時繩對棒的拉力為FT，棒所受安培力為F，則FT－μmg－F＝0，F(xiàn)＝I1LB，I1＝，E＝BLv此時繩拉力的功率PT與電動機的輸出功率相等，即FTv＝IU－I2r，聯(lián)立以上各式得L＝1m(2)由能量守恒定律得(IU－I2r)t＝μmgs＋mv2＋Q代入數(shù)據(jù)得Q＝4.6J17.（計算）圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=2.0×10-3T，在x軸上距坐標(biāo)原點L=0.50m的P處為離子的入射口，在y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點L=0.50m的M處被觀測到，且運動軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，不計重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子運動過程中的某個時刻，在第一象限內(nèi)再加一個勻強電場，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運動，求該勻強電場的場強大小和方向，并求出從粒子射入磁場開始計時經(jīng)過多長時間加這個勻強電場；（3）為了在M處觀測到按題設(shè)條件運動的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖中畫出該矩形。參考答案：（1）

（2）

（3）

（1）設(shè)粒子在磁場中的運動半徑為r。如圖甲，依題意M、P連線即為該粒子在磁場中作勻速圓周運動的直徑，由幾何關(guān)系得

由洛倫茲力提供粒子在磁場中作勻速圓周運動的向心

力，可得

代入數(shù)據(jù)得C/kg

（2）設(shè)所加電場的場強大小為E。如圖甲，當(dāng)粒子經(jīng)過Q點時，速度沿y軸正方向，依題意，在此時加入沿x軸正方向的勻強電場，電場力與此時洛倫茲力平衡，則有

代入數(shù)據(jù)得

所加電場的場強方向沿x軸正方向。

由幾何關(guān)系可知，圓弧PQ所對應(yīng)的圓心角為45°，設(shè)帶電粒子做勻速圓周運動的周期為T，所求時間為t，則有

代入數(shù)據(jù)得s

（3）如圖乙，所求的最小矩形是，該區(qū)域面積

代入數(shù)據(jù)得

矩形如圖丙中（虛線）

18.如圖所示，從A點以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），當(dāng)小物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進(jìn)入固定的光滑圓弧軌道BC，圓弧軌道BC的圓心角α=37°經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平．已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2，Cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2．求：（1）小物塊水平拋出時，初速度v0的大??；（2）小物塊滑動至C點時，對圓弧軌道C點的壓力大??；（3）長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板？參考答案：考點：動能定理；平拋運動．.專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）已知平拋的拋出高度和落地速度方向，求落地的速度大小和方向，用運動的合成與分解求解；（2）小物塊在BC間做圓周運動運動，在C點時軌道支持力和重力的合力提供圓周運動的向心力，據(jù)此求解即可；（3）根據(jù)物塊在長木板上滑動時，物塊的位移﹣長木板的位移應(yīng)該小于等于長木板的長度這一臨界條件展開討論即可．解答：解：（1）設(shè)小物塊做平拋運動的時間為t，則有：H﹣h=gt2設(shè)小物塊到達(dá)B點時豎直分速度為vy：vy=gt，由以上兩式解得：vy=3m/s

由題意，速度方向與水平面的夾角為37°，tan37°=，解得v0=4m/s

則小物塊運動到B點時的速度v1==5m/s（2）設(shè)小物塊到達(dá)C點時速度為v2，從B至C點，由動能定理得設(shè)C點受到的支持力為FN，則有FN﹣mg=（1分）由幾何關(guān)系得Cosθ=由上式可得R=0.75m，v2=2m/s，F(xiàn)N=47.3N根據(jù)牛頓第三定律可知，小物塊對圓弧軌道C點的壓力大小為47.3N

（3）由題意可知小物塊對長木板的摩擦力Ff1=μ1mg=5N長木板與地面間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力Ff′2=μ2（