遼寧省沈陽市重工第四高級中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

遼寧省沈陽市重工第四高級中學(xué)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.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子bA．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動時，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運(yùn)動時，動能一定減小參考答案：A2.某河流中水流的速度是2m/s，小船相對于靜水的速度為1m/s，讓小船船頭正對河岸渡河，恰好行駛到河對岸的B點(diǎn)。現(xiàn)使小船船頭指向上游某方向渡河，則小船（

）A．到達(dá)河對岸的位置一定在B點(diǎn)的右側(cè)B．到達(dá)河對岸的位置一定在B點(diǎn)的左側(cè)C．仍可能到達(dá)B點(diǎn)，但渡河的時間比先前長D．仍可能到達(dá)B點(diǎn)，但渡河的時間比先前短參考答案：C3.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。

一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O1點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰

好沿直線運(yùn)動到區(qū)域右邊界的O2點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若保持磁場強(qiáng)弱、方向和

電場方向不變，只增大電場強(qiáng)度大小，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初

速度由O1點(diǎn)射入，仍然能夠從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b

DA．穿出位置一定在O2點(diǎn)下方B．在虛線區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動軌跡是圓弧C．在虛線區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動軌跡是拋物線D．在虛線區(qū)域內(nèi)運(yùn)動時，動能一定增大參考答案：D4.（多選）如右圖所示，質(zhì)量為m的小球置于立方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，要使在最高點(diǎn)時盒子與小球之間作用力恰為mg，則（

）A．最高點(diǎn)時該盒子對小球產(chǎn)生的作用力可能豎直向上B．該盒子做勻速圓周運(yùn)動的周期一定等于C．盒子在最右側(cè)點(diǎn)時（如圖）對小球的作用力為D．盒子在最低點(diǎn)時盒子與小球之間的作用力大小可能大于3mg參考答案：BC5.（單選）一理想變壓器原線圈可通過觸頭P的移動改變其匝數(shù)，當(dāng)P接a時，原、副線圈匝數(shù)比為5：1，b為原線圈的中點(diǎn)，副線圈接有電容器C、燈泡L、理想電流表以及R＝44Ω的定值電阻．若原線圈接有u＝311sin100πtV的交變電壓，則A．當(dāng)P接a時，燈泡兩端電壓為44VB．當(dāng)P接b且t=0時，電流表的示數(shù)為0C．P接b時燈泡消耗的功率比P接a時小D．P接a點(diǎn)不動，原線圈換接電壓u＝311sin200πtV，燈泡亮度變亮參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗。本實(shí)驗要觀察線圈

（填A(yù)、B）中產(chǎn)生的的

（填交流、恒定、感應(yīng)）電流。參考答案：B

感應(yīng)7.用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×10”位置的多用電表測某表電阻阻值，根據(jù)如下圖所示的表盤，被測電阻阻值為________Ω.若將該表選擇旋鈕置于1mA擋測電流，表盤仍如下圖所示，則被測電流為______mA.參考答案：8.（填空）一個有10匝的閉合導(dǎo)體線圈，若在0.01s內(nèi)，通過線圈的磁通量是由0.04Wb均勻地減小到零，則在這段時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝_________。參考答案：40V9.把長L=0.25m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T的勻強(qiáng)磁強(qiáng)中，使導(dǎo)體棒和磁強(qiáng)方向垂直，如圖所示．若導(dǎo)體棒的電流I=2.0A，方向向右，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=_______N，安培力的方向為豎直向__________（選填“上”或“下”).參考答案：5×10-3

上10.真空中有一電場，在電場中的P點(diǎn)放一電量為4.0×10-9C的檢驗電荷，它的電場強(qiáng)度為1N／C，則P點(diǎn)的電荷受到的電場力為________N.參考答案：11.（4分）電荷量分別為、的兩個點(diǎn)電荷，相距時相互作用力為，如果、恒定，當(dāng)距離變化為時，作用力將變?yōu)?/p>

；如果兩個點(diǎn)電荷的電荷量加倍而它們之間的距離不變時，作用力將變?yōu)?/p>

。參考答案：，12.如果在磁場的某一區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場稱為

。參考答案：勻強(qiáng)磁場13.（6分）如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球。用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將A球沿水平向右方向緩慢拉動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后—種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比較，A、B兩小球間的庫侖力

；A球?qū)O桿的壓力

。（選填變大，變小或不變）

參考答案：變小，不變（各3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.真空中有兩個點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圖示為一列簡諧橫波在介質(zhì)中同一區(qū)域傳播的情況，實(shí)線為t1時刻波形圖；虛線為t2時刻波形圖，已知，。（1）如果這列波向右傳播，波速多大？（2）如果這列波向左傳播，波速多大？參考答案：17.在如15圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個半徑R＝0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn)．y軸右側(cè)存在電場強(qiáng)度大小為E＝1.0×104N/C的勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾萳＝0.1m．現(xiàn)從坐標(biāo)為?(－0.2m，－0.2m?)的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10－9kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場，速度大小v0＝5.0×103m/s.（粒子重力不計）．(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標(biāo)；(2)為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為(?0.1m，－0.05m?)的點(diǎn)回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，試求所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和正方形區(qū)域的最小面積．參考答案：解析：（1）帶正電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有解得r=0.20m=R根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶點(diǎn)粒子恰從O點(diǎn)沿x軸進(jìn)入電場，帶電粒子做類平拋運(yùn)動。設(shè)粒子到達(dá)電場邊緣時，豎直方向的位移為y，有，

聯(lián)立解得y=0.05m，所以粒子射出電場時的位置坐標(biāo)為（0.1m，0.05m）。（2）粒子飛離電場時，沿電場方向速度，粒子射出電場時速度，由幾何關(guān)系可知，粒子在正方形區(qū)域磁場中做圓周運(yùn)動半徑，由解得B/=4T。正方形區(qū)域最小面積

18.一般認(rèn)為激光器發(fā)出的是頻率為γ的“單色光”，實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的，激光頻率γ是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍是Δγ（也稱頻率寬度），讓單色光照射到薄膜表面，一部分從前表面反射回來（這部分稱為甲光），其余的進(jìn)入薄膜內(nèi)部，其中的一小部分從薄膜后表面反射回來，并從前表面射出（這部分稱為乙光），甲乙這兩部分光疊加而發(fā)生干涉，稱為薄膜干涉，乙光和甲光相比，要在薄膜中多傳播一小段時間Δt.理論和實(shí)踐都證明，能觀察到明顯的干涉的現(xiàn)象的條件是：Δt的最大值Δtmax與Δγ的乘積近似等于1，即只有滿足Δtmax·Δγ≈1才會觀察到明顯、穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.已知某紅寶石激光器發(fā)出的激光γ=4.32×1014Hz,它的頻率寬度Δγ=8.0×109Hz，讓這束單色光由空氣斜射到折射率為n=的薄膜表面，射入時與薄膜表面成45°角，如圖所示.求:（1）從O點(diǎn)射入薄膜中的光線的傳播方向及傳播速度；（2）估算圖示情況下，能觀察到明顯干涉現(xiàn)象的薄膜的最大厚度dmax.

參考答案：解析：（1）設(shè)從O點(diǎn)射入薄膜中的光線的折射角為