山西省长治市交口中学2021-2022学年高二物理下学期期末试题含解析

山西省长治市交口中学2021-2022学年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.（单选）某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（

）

A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反

B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm

C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反

D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。参考答案：D2.在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为[

]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参考答案：B3.关于静电场中的电场线，下列说法正确的是（

）A．电场线是电荷在电场中运动的轨迹

B．电场线是实际存在的曲线C．电场线是闭合的曲线D．电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷）参考答案：D4.（多选题）按如图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L1、L2两灯泡都能发光．在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑动头向左移动时，下列判断正确的是（）A．L1变暗 B．L1变亮 C．L2变暗 D．L2变亮参考答案：AD【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由图可知L1与定值电阻串联后与滑动变阻器R并联，再与L2串联；由滑片的移动可知电路中电阻的变化，则可知电路中总电流的变化，即可知L2亮度的变化；由串联电路的电压规律可知L1与定值电阻两端的电压变化；则可得出L1亮度的变化．【解答】解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知流过L2的电流减大，故L2的变亮；灯泡L1及内阻分担的电压增大，电源的电动势不变，故并联部分电压减小，故通过L1的电流变小，即灯泡L1变暗；故AD正确．故选AD．5.（单选）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示。粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中，圆环的直径为d。长为d、电阻为r／2的金属棒ab在中点处与环相切，现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左运动，到达圆环的直径位置时，ab棒两端的电势差大小为

。

参考答案：7.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：振幅之比为__________；摆长之比为_________。参考答案：1：3

，

4：18.（8分）如图所示，河道宽L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为＿＿＿＿＿s，AB直线距离为＿＿＿＿＿＿m。

参考答案：10，509.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值为_________N和最小值为____________N．参考答案：

(1).17

(2).0解：三个共点力的方向都相同的时候合力最大，所以最大值为4N+6N+7N=17N；4N和6N和合力的范围是2N≤F≤10N，7N在这个范围内，当4N和6N和合力为7N，并且与第三个力7N方向相反的时候，所以合力最小就是0，所以合力的最小值为0N。10.粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中，设都能飞出电场，则它们离开匀强电场时，侧向位移之比y:yH=

，动能增量之比=

。参考答案：1：2

2：111.电.量q=2.0×10-3C、质量m=1.0×10-4kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图27所示，该粒子运动的加速度为______m/s2，A、B连线上各点的场强______(填“相等”或“不相等”)，A点的场强为______N／C[U13]

参考答案：2.0×105；相等；1.0×10412.一起重机以恒定的竖直向上F=600N的力，将一质量为m=20kg的物体由静止开始向上提升，求上升h=10m时的速度

。参考答案：20m／s13.电动机是

能转化为

能的装置。电动机的

与

之比叫做电动机的效率。参考答案：电能；机械能；输出功率；输入功率三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到

．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是

．（选填“1”或“2”）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=

，内阻r=

．（用k、b和R0表示）参考答案：（1）最大值；（2）2；（3），．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）实验中应保证开始时的电流最小，可以保证电路安全，由闭合电路欧姆定律可知应如何调节滑动变阻器；（2）为了实验更精确应使数据间差值较大，并且能多测数据；根据两组方案的特点可知应选取哪一方案；（3）由题意及闭合电路欧姆定律可得出的关系，结合图象可知其斜率及截距的含义，从而可以得出电动势和内电阻．【解答】解：（1）电路为限流接法，开始时应让电流最小，然后再逐渐增大，故开始时滑动变阻器应达到最大值处；（2）对比两方案可知，方案1中电阻箱电阻较大，而R0的阻值只有10Ω，故在调节电阻箱时，电流的变化不明确，误差较大；而方案2中电阻箱的阻值与R0相差不大，可以测出相差较大的多组数据，故方案2更合理；

（3）由闭合电路欧姆定律可得：U==++；由函数知识可知：图象的斜率k=；故E=；图象与纵坐标的交点b=+；r=；故答案为：（1）最大值；（2）2；（3），．15.(6分)为测量小球从固定倾角的斜槽顶端滚动到底端所用的微小时间，某同学设计了这样的实验装置：如图所示，O为水平轴，两个摆长略有微小差别的长摆和短摆前后悬挂于水平轴上，让两摆以O为轴在各自的竖直平面内摆动(两摆振动面平行但摆球并不相碰)，利用两摆的周期差来测量微小时间，实验中主要操作步骤如下：a．把两摆球向右拉至相同的摆角处b．从斜槽顶端由静止释放小球，同时释放长摆摆球；c．当小球滚到斜槽底端时释放短摆摆球(此时长摆尚未完成一次全振动)；d．当短摆经过若干次全振动．两摆恰好第一次同时同方向通过某位置时．停止计数，记下短摆全振动的次数和此时摆球通过的位置；e．通过计算可得释放两摆的微小时间差，也就是小球滚动到斜槽底端的时间．(1)现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.0s和49.0s．则两单摆的周期差△T=__________s；(2)若测得两摆恰好第一次同时向左通过平衡位置时短摆已发生16个全振动，则小球下滑的时间是_________。(3)为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是________________________________________________________________________________参考答案：

(1)0.02；(2)0.325；(3)增大两单摆摆长，减小两单摆摆长差等

评分标准：每问2分，第(3)问答案开放，只要能满足两摆周期差变小即可四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如下图所示，直角坐标系xOy中第一象限内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．在t=0时刻，同时从x轴各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子射入磁场，已知在t=t0时刻从y轴射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴．不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用．（1）求磁场的磁感应强度B的大小；（2）若从x轴两个不同位置射入磁场的粒子，先后从y轴上的同一点P（P点图中未标出）射出磁场，求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系．

参考答案：解：（1）粒子在t0时间内，速度方向改变了90°，故周期

T=4t0

（3分）

由T=得B=

（3分）

（2）在同一点射出磁场的两粒子轨迹如图，轨迹所对应的圆心角分别为和，由几何关系有

=180°-

（3分）故t1+t2==2t0

（3分）17.在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角。在x<O且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为32N/C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T，如图所示。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以的初速度进入磁场，已知微粒的带电量为，质量为，求：

(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；

(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；(结果保留三位有效数字)

(3)带电微粒最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标。参考答案：（1）带电微粒从O点射入磁场，运动轨迹如图，第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：……………①…②A点位置坐标…③（2）………………④…⑤带入数据解得……⑤（3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动…………………⑦……………⑧………………⑨带入数据解得………⑩（（10）（离开电、磁场时的位置坐标（0，0.012m）18.（13分）如图所示，M、N是一电子在匀强磁场中做匀速圆周运动轨迹上的两点，MN的连线与磁场垂直，长度LMN=0.05m磁场的磁感应强度为B=9.1×10-4T