2021-2022学年山西省忻州市官庄学校高二物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年山西省忻州市官庄学校高二物理下学期期末试卷含解析一、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6所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过的时间，两电阻消耗的电功之比为()A．1∶3

B．1∶2

C．1∶6

D．1∶参考答案：A2.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，可能使电子的偏转角变大的是（

）A．U1变大，U2变大

B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小

D．U1变小，U2变小参考答案：ADB3.带电粒子(不计重力)可能处的状态是(

)A．在磁场中处于平衡状态

B．在匀强磁场中做匀变速曲线运动C．在匀强电场中做匀变速曲线运动

D．在电场中做匀速圆周运动参考答案：

AＣD4.将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是（）A. B.C. D.参考答案：AD【详解】A、B、因射线是高速氦核流，一个粒子带两个正电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，射线是高速电子流，带负电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，射线是光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转故A正确，B错误．C、D、因射线实质为氦核流，带正电，射线为电子流，带负电，射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：向左偏的为射线，不偏的为射线，向右偏的为射线，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】熟练掌握α、β两种衰变实质以及衰变方程的书写，同时明确α、β、γ三种射线性质及应用．本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：①三种射线的成分主要是所带电性．②洛伦兹力的方向的判定．只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习5.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )A.4.8×10-6A B.3×10-13A C.9.6×10-6A D.无法确定参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，放置一根与磁场方向垂直的长度为0.4m的通电直导线，导线中电流为1A，则该导线所受安培力大小为

N

参考答案：0．27.（4分）如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，则

（填>、<或=）。参考答案：>8.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：图11(1)用天平测出小球的质量m，按如图11所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)参考答案：如图12(a)(4)tanα(5)带电小球的受力如图12(b)，根据平衡条件有tanθ＝F/mg，又有F＝qE＝qU/d，联立解得，U＝tanθ＝ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．9.质量相同的小球A和B系在质量不计的弹簧两端，用细线悬挂起来，如图，在剪断绳子的瞬间，A球的加速度为

，B球的加速度为

。参考答案：（1）

2g

（2）0

10.一小车以6m/s的初速度，2m/s2的加速度在水平面上作匀加速直线运动，则2s末小车的速度为m/s，发生的位移为m。参考答案：11.（4分）两块带电的平行金属板相距10㎝，两板之间的电势差为U=9.0×103V。在两板之间与两板等距离处有一带电的尘埃，带有q=－1.6×10-7C的电荷，这颗尘埃受到的电场力为

；这颗尘埃在电场力的作用下运动到带正电的金属板上，电场力所做的功为

。参考答案：1.44×10-2N

；7.2×10-4J12.如图所示，在匀强电场中分布着A、B、C三点，且BC=20cm。当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零。从B点移到C点时，电场力做功为J，则电场的方向为_______，场强的大小为______。参考答案：垂直于AB向右下方

1000v/m13.如上图所示，一辆质量为M的平板小车在光滑的水平面上以速度v做直线运动，今在小车的前端轻轻地放上一个质量为m的物体，物体放在小车上时相对于地面的水平速度为零，设物体与小车之间的动摩擦因数为μ，为使物体不致从小车上滑下去，小车的最短长度为________。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现用伏安法研究某电子器件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A、直流电源（6V，内阻不计）；B、电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）；C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；D、滑动变阻器（0～20Ω，10A）；E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；G、开关与导线若干；（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“”表示）．（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用

．（填写器材序号）（3）将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势?=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2阻值的和为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω．参考答案：D．20，4．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因该电子元件内阻较小，故应选用电流表外接，由此可正确画出实验原理图；（2）由于滑动变阻器采用分压接法，因此，在保证安全的前提下，选择总阻值小的；（3）R1和R2串联使用，因此它们的电流相等，根据图乙可以求出当电流相等时，它们的电压值，然后根据闭合电路欧姆定律求解；【解答】解：（1）本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因该电子元件内阻较小，故应选用电流表外接，题目中没有给出电压表，因此需要用已知内阻电流表进行改装，具体实验原理图如下所示：（2）由于滑动变阻器采用分压接法，因此，在保证安全的前提下，选择总阻值小的，因此滑动变阻器应选用D．故答案为：D．（3）R1和R2串联使用，因此它们的电流相等，由乙图可知R1和R2的相等电流为：I=0.25A，此时R1和R2的电压均为：U=2.5V，因此它们的电阻之和为：；此时R3两端的电压为：U1=6.0V﹣2.5V﹣2.5V=1.0V，此时接入电路中的电阻为：．故答案为：20，4．15.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X．①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为______．②油酸分子直径约为______．参考答案：

(1).

(2).【详解】实验做的假设为：将油膜看成单分子膜；将油分子看作球形；认为油分子是一个紧挨一个的。

①由题意可知，一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为V0=。

②每一滴所形成的油膜的面积为S=Xa2，所以油膜的厚度，即为油酸分子的直径为。【点睛】掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条光滑的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直，ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒。棒cd用能承受最大拉力为f的水平细线拉住，棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a静止开始向右做匀加速运动，求：（1）F随时间t的变化规律；（2）经多长时间细线将被拉断；（3）从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中，流过cd棒的电量。参考答案：（1）时刻t，棒的速度v=at此时棒中感应电动势为E=BLv=Blat此时棒中的感应电流为I=

由牛顿第二定律得F-BIL=ma得F=

（2）细线拉断时满足BIL=f即

得t=

（3）Q=

17.如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球用长为l的绝缘细线悬挂于O点，处于垂直于纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场中．将小球拉至悬线与竖直方向成θ角，由静止释放，小球运动到最低点A时，悬线断开，小球对水平面的压力恰好为零．小球沿光滑水平面向左运动进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B2，且做匀速直线运动．求：（1）小球所带电荷的电性；（2）磁感应强度B1为多大？（3）电场强度E等于多少？参考答案：解：（1）在点A时悬线断开，小球对水平面的压力恰好为零，则小球的重力与洛伦兹力合力为零，重力竖直向下，则洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，小球带负电；（2）小球向下摆到A的过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgl（1﹣cosθ）=mv2，绳子断裂后，小球对水平面的压力恰好为零，重力与洛伦兹力合力为零，即：qvB1=mg，解得：B1=；（3）在电磁场中，小球做匀速直线运动，由平衡条件得：qvB2+Eq=mg，解得：E=﹣B2；答：（1）小球带负电荷；（2）磁感应强度B1为；（3）电场强度E等于﹣B2．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）根据小球的运动状态判断洛伦兹力方向，然后由左手定则判断小球的电性．（2）由机械能守恒定律求出小球到达最低点的速度，由平衡条件求出磁感应强度．（3）小球在电磁场做做匀速直线运