广东省梅州市梅县外国语学校2021年高二物理期末试题含解析

广东省梅州市梅县外国语学校2021年高二物理期末试题含解析一、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.如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为／2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点0以与轴成300角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R，则（

）A.粒子经偏转一定能回到原点0B.粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1C.粒子完在成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入轴上方磁场时，沿轴前进3R参考答案：D2.如图所示，电源与竖直导轨相连，金属棒与导轨接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,需施加一与竖直导轨平行的磁场Bo,下列说法正确的是A.磁场的方向竖直向下B.金属棒受到的摩擦力与磁场B0有关C.若增大磁感应强度B0，金属棒可能会向上移动D.若减小磁感应强度B0，金属棒可能会向下移动参考答案：AD【详解】A.受力分析可知，安培力向里，根据左手定则，磁场方向竖直向下，故A正确。B.平衡时摩擦力等于重力，与磁场B0无关，故B错误。C.若增大磁感应强度B0，安培力变大，金属棒对导轨的压力变大，最大静摩擦力变大，金属棒仍会静止，故C错误。D.若减小磁感应强度B0，安培力变小，金属棒对导轨的压力变小，最大静摩擦力减小，则金属棒可能会向下移动，故D正确。3.如图所示在粗糙水平地面上固定一点电荷Q在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点到N点的过程中A、小物块所受的电场力逐渐减小B、小物块具有的电势能逐渐减小C、M点的电势一定高于N点的电势D、小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功参考答案：ABD4.(单选)某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如右图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ，BC段的动摩擦因数μ2>tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中()A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面对滑梯始终无摩擦力作用C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小参考答案：A5.（多选）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（）A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）光电管是把光信号转变为电信号的仪器，今用频率为的光照射光电管，发射光电子的最大初动能是

（已知普朗克常量为h）。参考答案：hv+E7.如图所示，匀强电场与竖直方向成角，一个带负电荷的小球电荷量为q，质量为m，用细线系在竖直墙面上，恰好静止在水平位置，则场强大小为____________。参考答案：

8.“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图象如图，可知入射小球碰撞后的m1v′1是0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1是0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2是0.075kg?m/s．由此得出结论碰撞过程中动量守恒．参考答案：解：（1）由图1所示图象可知，碰撞前球1的速度：v1==1m/s，碰撞后，球的速度：v1′==0.5m/s，v2′==0.75m/s，入射小球碰撞后的m1v′1=0.015×0.5=0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1=0.015×1=0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2=0.01×0.75=0.075kg?m/s，碰撞前系统总动量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系统总动量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞过程中动量守恒；故答案为：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞过程中动量守恒9.在一个匀强电场中有M、N、P三点，它们的连线组成一个直角三角形，如图所示。MN=4cm，MP=5cm，当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时，电场力做功为8×10-9J，而从M点移至P点时，电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为_________________，电场强度的大小为________________V/m。参考答案：N指向M方向，

100 10.如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合。现使金属线框以平行于ad边的初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l。已知重力加速度为g，则滑入磁场的过程中，金属线框产生感应电流的方向为________（填“逆时针”或“顺时针”）；滑入磁场的过程中金属线框产生的焦耳热为________。参考答案：逆时针；mv02－2mmgl11.如图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是

极，Ⅱ是

极，a、b两点的电势φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝参考答案：

S

，

N

，

>

。12.一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω.用×10Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图6所示，则该电阻的阻值是________Ω。参考答案：13.（4分）设横截面积为1.0mm2的铝导线中通过1.0A的电流。铝住单位体积中的自由电子数约为7.5×1028，电子的电荷量为1.6×10-19C，由此可以算出这时自由电子的定向移动速率为

m/s。

参考答案：8.3×10-5(×10-3也算对)

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图乙所示，在匀强磁场中，与磁感应强度B成30°角放置一边长L=10cm的正方形线圈，共100匝，线圈电阻r=1Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4Ω、R2=5Ω，电容C=10μF．磁感应强度变化如图甲所示，开关K在t0=0时闭合，在t2=1.5S时又断开．求：（1）t1=1S时，R2中电流强度的大小及方向；（2）K断开后，通过R2的电量．参考答案：解：（1）时线圈中产生的感应电动势，据法拉第电磁感应定律可得

（2分）

（2分）由楞次定律可知，R2中电流方向从右向左。

（1分）（2）电容器两端电压

（2分）

∴断开后，流过的电量为

（3分）17.如图所示，光滑的圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m2的小球B静止在光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m1的小球A从D点以速度v0向右运动，试求：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧弹性势能的最大值；（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足什么关系．参考答案：解：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，当A、B两球速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，取向右为正方向，根据动量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根据机械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2联立解得：弹簧弹性势能的最大值为：EPm=（2）设A、B与弹簧分离后的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根据机械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22联立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B两球能发生二次碰撞，必须满足|v1|＞v2则有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事实，舍去）；答：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为．（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足的关系是m1＜m2．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能．（2）两球分开后，若A球的速度大于B球的速度时，两球可以第二次相碰，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出两球发生第二次相碰的条件．18.（12分）如图所示，当磕头虫背朝下射在地面时，它会弓起它的背向上突然弹起，而将体内储存的能量转变成机械能。