福建省南平市光泽县止马中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

福建省南平市光泽县止马中学2021年高二物理上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.如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A．仅增大U1，d将增大 B．仅增大U1，d将减小C．仅增大U2，d将增大 D．仅增大U2，d将减小参考答案：A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】不加磁场时粒子做匀速直线运动；加入磁场后，带电粒子在磁场中做圆周运动，已知偏向角则由几何关系可确定圆弧所对应的圆心角，则可求得圆的半径，由洛仑兹力充当向心力可求得d表达式，再进行分析．【解答】解：对于加速过程，有qU1=，得v0=带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有：=cosθ而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有：=cosθ所以d=又因为半径公式R=，则有d==．故d随U1变化，d与U2无关，仅增大U1，d将增大．故A正确，BCD错误；故选：A2.下列物体能当做质点的是A.足球在绿茵场上的滚动

B.研究自行车车轮绕车轴的运动C.研究地球的自转

D.计算由揭阳开往广州的客车速度参考答案：D3.（单选）如题20图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为（

）A

B

C

D参考答案：D4.把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，其结果可能是(

)A、只有球壳外表面带正电

B、只有球壳内表面带正电C、球壳的内、外表面都带正电

D、球壳的内表面带正电，外表面带负电参考答案：A5.（单选）已知表面电荷均匀分布的带电球壳，其内部电场强度处处为零．现有表面电荷均匀分布的带电半球壳上，如图所示，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O点对称的两点．则（）A．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相同B．P点的电场强度比Q点的电场强度大小相等，方向相反C．P点的电场强度比Q点的电场强度强D．P点的电场强度比Q点的电场强度弱参考答案：解：均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边．然后看PQ两点，可以看到，PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上．而由题目给出的条件，正电球在PQ两点产生的电场为零．所以，Q点正电半球产生的电场强度相当于负电半球产生的电场强度，而与P点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，故A正确，BCD错误；故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，磁感应强度为B0=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以=0.1T/s的变化率均匀地增大。则金属棒上感应电流的大小为_______A,物体经_______s的时间刚好离开地面.(g=10m/s2)。参考答案：0.2A

，

30s7.用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。(Sin37o=0.6,cos37o=0.8)则分析小球的带电性质为_________电、小球的带电量为_______细线的拉力为______________.参考答案：8.（单选）如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的(

)参考答案：B9.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是（选填：甲、乙、丙）。参考答案：10.14．如图所示,光源S发出的光经狭缝A沿半径射至折射率的半圆柱形玻璃砖的圆心O处后,有两条光线OB,OC射回空气中,将玻璃砖绕O轴旋转,当入射光线AO与出射光OC的夹角为__________o时,另一出射光OB恰好消失.参考答案：900

11.（填空）如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的______和______。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹______偏转（填“向上”“向下”或“不”）。通过该实验我们能得出什么结论？__________。参考答案：_负极

_正极

_向下__磁场对运动电荷有力的作用12.一矩形线框abcd，，边长ad=20cm，dc=10cm，有一半放在具有理想边界的B=0.1T的匀强磁场中，线框可绕cd边转动．如图9所示．在图示位置处的磁通量

Wb，由图示位置绕cd边转过60°角磁通量的变化量

Wb。参考答案：2×10－3

2×10－313.作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力。

某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为l的部分在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动。为使血液在管内不流动时能产生向前压强P，电流强度应调节为

。由于血液的特殊性，在电流方向上单位截面承受的电流强度不能超过I/，若其他条件不变，匀强磁场的宽度l至少为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轻弹簧的两端有质量为2m的B，质量为3m的C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板但不粘连．另一质量为m的小物块A以速度vo从右向左与B发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计，所有过程都在弹簧弹性限度范围内，求：（1）A、B碰后瞬间各自的速度；（2）第一次伸长最长时弹性势能．参考答案：解：（1）A、B发生弹性正碰，碰撞过程中，A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mvA+2mvB在碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：mv02=mvA2+×2mvB2联立解得：vA=﹣v0，vB=v0；（2）碰撞后B向左压缩弹簧到恢复原长过程中，B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，故弹簧恢复原长时，B的速度大小为vB=v0，方向向右，C的速度为零．从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时，B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，弹簧伸长最长时，B、C速度相等，以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mvB=（2m+3m）v，由机械能守恒定律得：?2m?vB2=（2m+3m）?v2+EP，联立解得：EP=答：（1）A、B碰后瞬间A的速度大小为v0，方向向右，B的速度为v0，方向向左；（2）第一次伸长最长时弹性势能是．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】（1）A、B发生弹性碰撞，碰撞过程遵守动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出碰后两物体的速度．（2）在B压缩弹簧过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能；当弹簧第一次伸长最长时，B、C两物体组成的系统动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能．17.在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功为1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功为--4.0×10-7J。（1）A、B、C三点哪点电势最高？哪点电势最低？（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？参考答案：18.(12分)有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω