山西省長治市交口中學2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析

山西省長治市交口中學2021-2022學年高二物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）某彈簧振子的振動圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說法正確的是（

）

A、第1s內振子相對于平衡位置的位移與速度方向相反

B、第2s末振子相對于平衡位置的位移為-20cm

C、第2s末和第3s末振子相對于平衡位置的位移均相同，但瞬時速度方向相反

D、第1s內和第2s內振子相對于平衡位置的位移方向相同，瞬時速度方向相反。參考答案：D2.在光滑水平面上有A、B兩球，其動量大小分別為10kg·m/s與15kg·m/s，方向均為向東，A球在B球后，當A球追上B球后，兩球相碰，則相碰以后，A、B兩球的動量可能分別為[

]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參考答案：B3.關于靜電場中的電場線，下列說法正確的是（

）A．電場線是電荷在電場中運動的軌跡

B．電場線是實際存在的曲線C．電場線是閉合的曲線D．電場線是起始于正電荷（或無窮遠處），終止于無窮遠處（或負電荷）參考答案：D4.（多選題）按如圖所示的電路連接各元件后，閉合開關S，L1、L2兩燈泡都能發(fā)光．在保證燈泡安全的前提下，當滑動變阻器的滑動頭向左移動時，下列判斷正確的是（）A．L1變暗 B．L1變亮 C．L2變暗 D．L2變亮參考答案：AD【考點】閉合電路的歐姆定律．【分析】由圖可知L1與定值電阻串聯(lián)后與滑動變阻器R并聯(lián)，再與L2串聯(lián)；由滑片的移動可知電路中電阻的變化，則可知電路中總電流的變化，即可知L2亮度的變化；由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知L1與定值電阻兩端的電壓變化；則可得出L1亮度的變化．【解答】解：當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知流過L2的電流減大，故L2的變亮；燈泡L1及內阻分擔的電壓增大，電源的電動勢不變，故并聯(lián)部分電壓減小，故通過L1的電流變小，即燈泡L1變暗；故AD正確．故選AD．5.（單選）關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是A．安培力的方向可以不垂直于直導線B．安培力的方向總是垂直于磁場的方向C．安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關D．將直導線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话雲(yún)⒖即鸢福築二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示。粗細均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應強度為B的垂直環(huán)面的勻強磁場中，圓環(huán)的直徑為d。長為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運動，到達圓環(huán)的直徑位置時，ab棒兩端的電勢差大小為

。

參考答案：7.有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：振幅之比為__________；擺長之比為_________。參考答案：1：3

，

4：18.（8分）如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處，則過河時間為＿＿＿＿＿s，AB直線距離為＿＿＿＿＿＿m。

參考答案：10，509.同一平面內的三個力，大小分別為4N、6N、7N，若三力同時作用于某一物體，則該物體所受三力合力的最大值為_________N和最小值為____________N．參考答案：

(1).17

(2).0解：三個共點力的方向都相同的時候合力最大，所以最大值為4N+6N+7N=17N；4N和6N和合力的范圍是2N≤F≤10N，7N在這個范圍內，當4N和6N和合力為7N，并且與第三個力7N方向相反的時候，所以合力最小就是0，所以合力的最小值為0N。10.粒子和質子以相同速度垂直于電場線進入兩平行板間勻強電場中，設都能飛出電場，則它們離開勻強電場時，側向位移之比y:yH=

，動能增量之比=

。參考答案：1：2

2：111.電.量q=2.0×10-3C、質量m=1.0×10-4kg的帶正電粒子從電場中的A點沿直線運動到B點的速度圖象如圖27所示，該粒子運動的加速度為______m/s2，A、B連線上各點的場強______(填“相等”或“不相等”)，A點的場強為______N／C[U13]

參考答案：2.0×105；相等；1.0×10412.一起重機以恒定的豎直向上F=600N的力，將一質量為m=20kg的物體由靜止開始向上提升，求上升h=10m時的速度

。參考答案：20m／s13.電動機是

能轉化為

能的裝置。電動機的

與

之比叫做電動機的效率。參考答案：電能；機械能；輸出功率；輸入功率三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在測量電源的電動勢和內阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學設計了如圖所示的實物電路．（1）實驗時，應先將電阻箱的電阻調到

．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是

．（選填“1”或“2”）方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=

，內阻r=

．（用k、b和R0表示）參考答案：（1）最大值；（2）2；（3），．【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】（1）實驗中應保證開始時的電流最小，可以保證電路安全，由閉合電路歐姆定律可知應如何調節(jié)滑動變阻器；（2）為了實驗更精確應使數(shù)據(jù)間差值較大，并且能多測數(shù)據(jù)；根據(jù)兩組方案的特點可知應選取哪一方案；（3）由題意及閉合電路歐姆定律可得出的關系，結合圖象可知其斜率及截距的含義，從而可以得出電動勢和內電阻．【解答】解：（1）電路為限流接法，開始時應讓電流最小，然后再逐漸增大，故開始時滑動變阻器應達到最大值處；（2）對比兩方案可知，方案1中電阻箱電阻較大，而R0的阻值只有10Ω，故在調節(jié)電阻箱時，電流的變化不明確，誤差較大；而方案2中電阻箱的阻值與R0相差不大，可以測出相差較大的多組數(shù)據(jù)，故方案2更合理；

（3）由閉合電路歐姆定律可得：U==++；由函數(shù)知識可知：圖象的斜率k=；故E=；圖象與縱坐標的交點b=+；r=；故答案為：（1）最大值；（2）2；（3），．15.(6分)為測量小球從固定傾角的斜槽頂端滾動到底端所用的微小時間，某同學設計了這樣的實驗裝置：如圖所示，O為水平軸，兩個擺長略有微小差別的長擺和短擺前后懸掛于水平軸上，讓兩擺以O為軸在各自的豎直平面內擺動(兩擺振動面平行但擺球并不相碰)，利用兩擺的周期差來測量微小時間，實驗中主要操作步驟如下：a．把兩擺球向右拉至相同的擺角處b．從斜槽頂端由靜止釋放小球，同時釋放長擺擺球；c．當小球滾到斜槽底端時釋放短擺擺球(此時長擺尚未完成一次全振動)；d．當短擺經過若干次全振動．兩擺恰好第一次同時同方向通過某位置時．停止計數(shù)，記下短擺全振動的次數(shù)和此時擺球通過的位置；e．通過計算可得釋放兩擺的微小時間差，也就是小球滾動到斜槽底端的時間．(1)現(xiàn)測得兩單擺完成50次全振動的時間分別為50.0s和49.0s．則兩單擺的周期差△T=__________s；(2)若測得兩擺恰好第一次同時向左通過平衡位置時短擺已發(fā)生16個全振動，則小球下滑的時間是_________。(3)為了能更準確地測量微小的時間差，你認為此裝置還可做的改進是________________________________________________________________________________參考答案：

(1)0.02；(2)0.325；(3)增大兩單擺擺長，減小兩單擺擺長差等

評分標準：每問2分，第(3)問答案開放，只要能滿足兩擺周期差變小即可四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如下圖所示，直角坐標系xOy中第一象限內有垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在t=0時刻，同時從x軸各處以沿y軸正向的相同速度將質量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從y軸射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸．不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．（1）求磁場的磁感應強度B的大??；（2）若從x軸兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從y軸上的同一點P（P點圖中未標出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應滿足的關系．

參考答案：解：（1）粒子在t0時間內，速度方向改變了90°，故周期

T=4t0

（3分）

由T=得B=

（3分）

（2）在同一點射出磁場的兩粒子軌跡如圖，軌跡所對應的圓心角分別為和，由幾何關系有

=180°-

（3分）故t1+t2==2t0

（3分）17.在xoy平面內，第Ⅲ象限內的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與負x軸成45°角。在x<O且OM的左側空間存在著負x方向的勻強電場E，場強大小為32N/C，在y<0且OM的右側空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，磁感應強度大小為0.1T，如圖所示。一不計重力的帶負電的微粒，從坐標原點O沿y軸負方向以的初速度進入磁場，已知微粒的帶電量為，質量為，求：

(1)帶電微粒第一次經過磁場邊界的位置坐標；

(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間；(結果保留三位有效數(shù)字)

(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域進入第一象限時的位置坐標。參考答案：（1）帶電微粒從O點射入磁場，運動軌跡如圖，第一次經過磁場邊界上的A點，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：……………①…②A點位置坐標…③（2）………………④…⑤帶入數(shù)據(jù)解得……⑤（3）微粒從C點沿y軸正方向進入電場，做類平拋運動…………………⑦……………⑧………………⑨帶入數(shù)據(jù)解得………⑩（（10）（離開電、磁場時的位置坐標（0，0.012m）18.（13分）如圖所示，M、N是一電子在勻強磁場中做勻速圓周運動軌跡上的兩點，MN的連線與磁場垂直，長度LMN=0.05m磁場的磁感應強度為B=9.1×10-4T