遼寧省撫順市第六十中學(xué)2021年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

遼寧省撫順市第六十中學(xué)2021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.（多選題）如圖所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊．今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）A．小球在半圓槽內(nèi)由A向B運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，由B向C運(yùn)動(dòng)也做圓周運(yùn)動(dòng)B．小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒C．小球自半圓槽的最低點(diǎn)B向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒D．小球離開C點(diǎn)以后，將做斜拋運(yùn)動(dòng)參考答案：CD【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方從靜止開始下落于光滑的圓弧槽，且槽置于光滑的水平面上．由于槽的左側(cè)有一豎直墻壁，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒．當(dāng)小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的B到C過(guò)程中，槽也會(huì)向右運(yùn)動(dòng)．水平方向滿足動(dòng)量守恒．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，仍只有重力做功，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．小球離開C點(diǎn)以后，既有豎直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)．【解答】解：A、小球在半圓槽內(nèi)由A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊，槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，則小球機(jī)械能守恒，從A到B做圓周運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量不守恒；從B到C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，槽向右運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，則B到C小球的運(yùn)動(dòng)不是圓周運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤，C正確．D、小球離開C點(diǎn)以后，既有豎直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)．故D正確．故選：CD．2.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置匝數(shù)為n，面積為S的矩形線圈，線圈繞某一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是A．某一時(shí)刻穿過(guò)線圈平面的磁通量可能是B．穿過(guò)線圈平面的磁通量可能是并保持不變C．線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生D．若線圈在該磁場(chǎng)中平動(dòng)則一定無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生參考答案：BD3.一通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍放置了abc三根完全相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒通有大小相同的電流，電流的方向及導(dǎo)體棒的分布如圖所示，關(guān)于三個(gè)導(dǎo)體棒受到長(zhǎng)直導(dǎo)線磁場(chǎng)力的說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)受力最大

B．b受力最大

C．c受力最小

D．b受力最小參考答案：AD4.AB直線線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一正電荷從A點(diǎn)處自由釋放，電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)φ的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，下列說(shuō)法中正確的是(

)

A.φA＞φB，EA＞EB

B.φA＞φB，EA＜EB

C.φA＜φB，EA＞EB

D.φA＜φB，EA＜EB參考答案：A5.（多選題）如圖所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)．若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的有（）A．若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0B．若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0C．若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于D．若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于參考答案：BC【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后根據(jù)軌道半徑分析答題．直線邊界的磁場(chǎng)，垂直射入時(shí)達(dá)到最遠(yuǎn)點(diǎn)，最遠(yuǎn)點(diǎn)距O點(diǎn)為2r．沿其它方向射入時(shí)，距離要小于2r．【解答】解：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m，則軌道半徑：r=，當(dāng)從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)時(shí)，OA距離最大，最大距離為2r，OA=2r=；A、當(dāng)粒子打在A點(diǎn)的左側(cè)，若入射方向不變，半徑減小，速度小于v0，若入射方向調(diào)整，半徑可能比原來(lái)大，也可能比原來(lái)小，所以其速度可能等于或大于v0，因?yàn)樗俣确较蛭粗?，離子的入射方向只要偏左或偏右皆可，故A錯(cuò)誤．B、由于速度等于v0時(shí)最遠(yuǎn)到達(dá)A，故要使最遠(yuǎn)點(diǎn)到達(dá)A右側(cè)，速度必須大于v0，故B正確．C、當(dāng)粒子從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)時(shí)，若剛好達(dá)到A點(diǎn)左側(cè)距離d處，則有﹣d=，解得：v=v0﹣，由B可知：若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，速度必須大于v，故C正確；D、由于粒子是沿任意方向飛入，所示速度極大的粒子仍可滿足條件，故D錯(cuò)誤．故選：BC．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，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以一定的初速度沿中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沒(méi)下板的邊緣飛出，已知板間的電壓為U，粒子通過(guò)平行金屬板的時(shí)間為t，不計(jì)粒子的重力，則平行金屬板間的距離d=

，粒子在前和后時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功之比為

．參考答案：t；1：3考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：帶正電的粒子進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，由推論可求出在前時(shí)間內(nèi)和在后時(shí)間內(nèi)豎直位移之比，由功的定義求出電場(chǎng)力做功之比．解答：解：帶電粒子在電場(chǎng)中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移電場(chǎng)力為根據(jù)牛頓第二定律a=所以故d=根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)結(jié)論y1：y2：y3=1：3：5可知，前時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力做功為W1=qEy1，后時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力做功為W2=qEy2，所以故答案為：t；1：3．點(diǎn)評(píng)：本題是類平拋運(yùn)動(dòng)，要熟練掌握其研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解，并要抓住豎直方向初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的一些推論，研究位移和時(shí)間關(guān)系．7.若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2＝8∶1，則它們的軌道半徑之比R1∶R2＝________，向心加速度之比a1∶a2＝________。參考答案：4:1；1:168.如圖所示，平行電容器C的兩個(gè)極板分別與一導(dǎo)線的兩端相連，導(dǎo)線所圍得面積處在如圖所示的磁場(chǎng)中，設(shè)C=20F，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化使穿過(guò)導(dǎo)線所圍面積的磁通量在0.45s內(nèi)由1×10-3Wb增大到1×10-2Wb，則此電容器兩極板間的電壓為

V，b極板所帶電荷量是在

C。參考答案：2×10-2，4×10-79.如圖所示，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域中，有A、B、C、D四點(diǎn)恰好位于一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，已知A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為φA＝2V，φB＝4V，φC＝0。請(qǐng)?jiān)趫D中作出電場(chǎng)線（至少作兩條），D點(diǎn)電勢(shì)φD為

參考答案：-210.一根彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，掛一質(zhì)量為m的物體時(shí)伸長(zhǎng)量為x，把它們共同套在一根光滑水平桿上組成彈簧振子，當(dāng)其振幅為A時(shí)，物體振動(dòng)的最大加速度是______________。參考答案：gA/x11.一個(gè)正方形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量為5.0×10﹣3Wb，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量為Wb，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間為10﹣2s，則線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_V．參考答案：0，0.5．【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；磁通量．【分析】通過(guò)線圈的磁通量可以根據(jù)Φ=BSsinθ進(jìn)行求解，θ為線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角，并由法拉第電磁感應(yīng)定律，即可求解平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小．【解答】解：當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角為0°，由Φ=BSsinθ，則Φ=0．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：=0.5V．故答案為：0，0.5．12.某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮的彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)至于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，尋找物體間相互作用時(shí)的不變量。⑴該同學(xué)還必須有的器材是________、________，鉛錘，木板，白紙，復(fù)寫紙，圖釘，細(xì)線。⑵需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是___________________、____________________。⑶用所得數(shù)據(jù)表示不變量的關(guān)系式為____________________。參考答案：13.（6分）（鈾）衰變?yōu)椋ㄣU）的半衰期為45億年，假設(shè)一塊礦石原來(lái)只含鈾而不含鉛，并且發(fā)生衰變的鈾都變成鉛，那么經(jīng)過(guò)90億年時(shí)，這塊礦石中鈾核和鉛核的數(shù)目之比為________，鈾核和鉛核的質(zhì)量之比為_____________。參考答案：1：3，238：618三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐間，測(cè)得所用重錘的質(zhì)量為m。若按實(shí)驗(yàn)要求正確地操作并打出了如圖所示的紙帶，其中點(diǎn)跡O是重錘由靜止釋放時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)，點(diǎn)跡A、B、C是重錘下落過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。測(cè)得點(diǎn)跡A、B、C到點(diǎn)跡O的距離分別為x1、x2和x3。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度大小為

；從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能減小量為

。參考答案：（x3-x1）/(2T)，mgx215.（5分）在“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，已畫好玻璃磚界面兩直線aa′與bb′后，不小心誤將玻璃磚向上稍平移了一點(diǎn)，如圖所示，若其它操作正確，則測(cè)得的折射率將A.變大

B.變小

C.不變

D.變大、變小均有可能參考答案：C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.現(xiàn)在又一個(gè)滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為20Ω電流表．（1）如果把它改裝為一個(gè)量程為0.6A的電流表，需要一個(gè)多大的電阻？（2）如果把它改裝為一個(gè)量程為3V的電壓表，需要一個(gè)多大的電阻？參考答案：

考點(diǎn)：把電流表改裝成電壓表．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）把電流表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)分流電阻，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電阻阻值．（2）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值．解答：解：（1）把電流表改裝成0.6A的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值：R==≈0.03Ω；（2）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值：R=﹣Rg=﹣20=2980Ω；答：（1）如果把它改裝為一個(gè)量程為0.6A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)0.03歐姆的電阻．（2）如果把它改裝為一個(gè)量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)29800歐姆的電阻．點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表與電流表的改裝，知道電表的改裝原理、應(yīng)用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．17.如右圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；

(2)該星球的密度；(3)該星球的第一宇宙速度；

(4)人造衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期．參考答案：(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，tanα＝，則g＝.(2)在星球表面有：G＝mg，所以M＝.該星球的密度：ρ＝＝.(3)由G＝m可得v＝，又GM＝gR2所以v＝.(4)繞星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星具有最小的周期，即T＝＝2πR.【答案】(1)(2)(3)(4)2πR18.(13分)設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0v/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T，今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的荷質(zhì)比以及磁場(chǎng)所有可能的方向。（角度可用反三角函數(shù)表示）參考答案：(1)1.96C/kg

(2)磁場(chǎng)是沿著與重力方向夾角θ=37°且斜向下方的一切方向（以θ為頂角的圓錐體表面且向下的一切方向）分析：①僅有本題中的同向的E和B時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)不可能平衡狀態(tài)。②有重力場(chǎng)存在，且E和B的方向水平或豎直