浙江省杭州市城西中学2022年度高二物理下学期期末试题含解析

浙江省杭州市城西中学2022年度高二物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，空间有与水平方向成θ角的匀强电场。一个质量为m的带电小球，用长L的绝缘细线悬挂于O点。当小球静止时，细线恰好处于水平位置。现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变。则该外力做的功为

（

）

A.mgL

B.mgLtanθ

C.mgLcotθ

D.mgL/cosθ参考答案：C2.（单选）如图所示，在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E匀强磁场B电场方向竖直向下，有质量分别为m1，m2的a，b两带负电的微粒，a电量为q1，恰能静止于场中空间的c点，b电量为q2，在过C点的竖直平面内做半径为r匀速圆周运动，在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动，则（）A．a、b粘在一起后在竖直平面内以速率做匀速圆周运动B．a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r匀速圆周运动C．a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r匀速圆周运动D．a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动参考答案：考点：带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力．版权所有专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：粒子a、b受到的电场力都与其受到的重力平衡；碰撞后整体受到的重力依然和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式，再结合动量守恒定律列式求解．解答：解：粒子b受到的洛伦兹力提供向心力，有解得两个电荷碰撞过程，系统总动量守恒，有m2v=（m1+m2）v′解得整体做匀速圆周运动，有故选D．点评：本题关键是明确两个粒子的运动情况，根据动量守恒定律和牛顿第二定律列式分析计算．3.如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲=m乙<m丙=m丁，υ甲<υ乙=υ丙<υ丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是

A．甲、乙、丙、丁

B．甲、丁、乙、丙C．丙、丁、乙、甲

D．甲、乙、丁、丙参考答案：B4.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，高￥考^资@源*网下列说法正确的是

（

）A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率大于300Hz当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300HzC．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300HzD．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300Hz参考答案：AD5.关于摩擦力，下列说法中正确的是A．只有静止的物体才受到摩擦力

B．只有运动的物体才受到摩擦力C．物体受到摩擦力时，不一定受到弹力D．物体所受滑动摩擦力的方向总与物体的相对运动方向相反参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E=1.2×102V/m，板间距离d=5cm，电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5cm，B板接地，则D点的电势为﹣0.6V；若将正点电荷q=2×10﹣2C（不计重力）从C点匀速移到D点时外力做功为9.6×10﹣2J．参考答案：解：（1）由于B板接地，所以B的电势为零，φB=0．又由于B板是正极板，所以电场线的方向是竖直向上的，因顺着电场线电势降低，所以C、D两点的电势都小于B板的电势，为负值．对于C点，φC=UCB=﹣EdCB=﹣1.2×102×0.045V=﹣5.4V．对于D点，φD=UDB=﹣EdDB=﹣1.2×102×0.005V=﹣0.6V．（2）将点电荷q=2×10﹣2C从C点匀速移到D点时，根据动能定理得：W+qUCD=0又qUCD=φC﹣φD；则得外力做功为：W=q（φD﹣φC）=2×10﹣2×（﹣0.6+5.4）J=9.6×10﹣2J故答案为：﹣0.6，9.6×10﹣27.某同学在探究单摆周期与摆长的关系时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)。①在摆球经过最低点时启动秒表计时：________；②用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：________。(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示。该球的直径为________mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大，而与________无关。数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4参考答案：.①__是______；②____否____.(2)_20.685(20.683～20.686)_，摆长_______，____摆球质量____。8.

竖直方向的匀强电场中，一个质量为m、带电荷量为+q的质点，从A点射入电场恰好沿图中虚线所示直线AB运动，如图所示。则该质点沿直线AB运动的过程中将做

运动，该匀强电场的方向_____，场强大小E＝________。参考答案：9.说明下列能源利用方式中的能量转化过程:(1)水力发电，是

能转化为电能；(2)电动水泵抽水，是

能转化为机械能；(3)柴油机车牵引列车前进，是

能转化为机械能；(4)用煤气灶烧水，是化学能转化为

能。参考答案：机械；电；化学；内

10.（解答）如图所示，是法拉第在1831年9月24日所做的一次实验装置。他把两根磁棒搭成倒V字形，中间加入一个套有线圈的软铁棒，线圈两端与电流计相连。当把夹入的这根铁棒迅速拉开或夹入时，电流计的指针都会发生偏转，请解释它产生感应电流的原因。参考答案：：两根搭成到V字形的磁棒在其周围产生了稳定的磁场，当套有线圈的软铁棒迅速拉开或夹入时，通过线圈的磁通量发生了变化。故有感应电流产生，电流计的指针发生偏转。线圈与电流计构成的闭合回路中若产生感应电流，则电流计的指针位置将发生变化，感应电流产生的条件是解决本题的关键11.右图为示波器的面板，一同学用该示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号.把电压信号接入示波器y输入，当屏幕出现如图所示的波形时，应调节

旋钮（选填“水平位移”或“竖直位移”），以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节

旋钮或衰减旋钮（选填“Y增益”或“X增益”），或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.参考答案：竖直位移，Y增益12.如图所示，有一个10匝的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A。若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为

A。(g取10m/s2)参考答案：0.113.如图所示，在x轴上方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴的下方有沿-y方向的匀强电场，场强大小为E。有一质量为m，带电量为q的粒子（不计重力），从y轴上的M点（图中未标出）静止释放，最后恰好沿y的负方向进入放在N（a,0）点的粒子收集器中，由上述条件可以判定该粒子带

电荷，磁场的方向为

，M点的纵坐标是

。参考答案：负

向里

n=1、2、3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.47四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨由静止下滑，导轨的间距l=10cm，足够长的导轨上端接有电阻R=0.4Ω，金属杆电阻r=0.1Ω，导轨电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，求稳定下落时MN杆的下落速度v=？参考答案：解：由杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能则

mgv=0.02W

（2分）又稳定时

mg=BIl

（2分）这时电流

（2分）这时电动势

E=Blv

（2分）解得

v=2m/s

17.在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿负x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿正y方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？参考答案：（1）负电，q/m=v/rB

（5分）（2）B/=√3/3B

t=√3∏r/3v

18.如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直。导轨宽度为L，右端接有电阻R。MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平初速度v0，使它沿导轨向左运动。已知金属棒停止运动时位移为s。求：（1）金属棒速度为v时所受安培力；（2）金属棒速度为v时的加速度大小；（3）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q；（4）金属棒运动过程中回