廣東省梅州市梅縣外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2021年高二物理期末試題含解析

廣東省梅州市梅縣外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2021年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為／2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)0以與軸成300角斜向上射入磁場(chǎng)，且在上方運(yùn)動(dòng)半徑為R，則（

）A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)0B.粒子在軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2:1C.粒子完在成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子第二次射入軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿軸前進(jìn)3R參考答案：D2.如圖所示，電源與豎直導(dǎo)軌相連，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，為了使金屬棒能夠靠在導(dǎo)軌外面靜止不動(dòng),需施加一與豎直導(dǎo)軌平行的磁場(chǎng)Bo,下列說(shuō)法正確的是A.磁場(chǎng)的方向豎直向下B.金屬棒受到的摩擦力與磁場(chǎng)B0有關(guān)C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B0，金屬棒可能會(huì)向上移動(dòng)D.若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B0，金屬棒可能會(huì)向下移動(dòng)參考答案：AD【詳解】A.受力分析可知，安培力向里，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向豎直向下，故A正確。B.平衡時(shí)摩擦力等于重力，與磁場(chǎng)B0無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤。C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B0，安培力變大，金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力變大，最大靜摩擦力變大，金屬棒仍會(huì)靜止，故C錯(cuò)誤。D.若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B0，安培力變小，金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力變小，最大靜摩擦力減小，則金屬棒可能會(huì)向下移動(dòng)，故D正確。3.如圖所示在粗糙水平地面上固定一點(diǎn)電荷Q在M點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶有恒定電量的小物塊小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中A、小物塊所受的電場(chǎng)力逐漸減小B、小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小C、M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)D、小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功參考答案：ABD4.(單選)某大型游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)的新型滑梯可以等效為如右圖所示的物理模型，一個(gè)小朋友在AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1<tanθ，BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2>tanθ，他從A點(diǎn)開(kāi)始下滑，滑到C點(diǎn)恰好靜止，整個(gè)過(guò)程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài)．則該小朋友從斜面頂端A點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)的過(guò)程中()A．地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面對(duì)滑梯始終無(wú)摩擦力作用C．地面對(duì)滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D．地面對(duì)滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小參考答案：A5.（多選）下述關(guān)于用多用表歐姆檔測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是（）A．測(cè)量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測(cè)量B．測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果C．測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)D．測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（5分）光電管是把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的儀器，今用頻率為的光照射光電管，發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是

（已知普朗克常量為h）。參考答案：hv+E7.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)與豎直方向成角，一個(gè)帶負(fù)電荷的小球電荷量為q，質(zhì)量為m，用細(xì)線系在豎直墻面上，恰好靜止在水平位置，則場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)___________。參考答案：

8.“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，入射小球m1=15g，原來(lái)靜止的被碰小球m2=10g，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞﹣t圖象如圖，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．由此得出結(jié)論碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒．參考答案：解：（1）由圖1所示圖象可知，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，碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒；故答案為：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒9.在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，它們的連線組成一個(gè)直角三角形，如圖所示。MN=4cm，MP=5cm，當(dāng)把電量為-2×10-9C的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移至N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為8×10-9J，而從M點(diǎn)移至P點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10-9J。則電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)________________，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_______________V/m。參考答案：N指向M方向，

100 10.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m，金屬線框與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。虛線框a′b′c′d′內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下。開(kāi)始時(shí)金屬線框的ab邊與磁場(chǎng)的d′c′邊重合。現(xiàn)使金屬線框以平行于ad邊的初速度v0沿水平面滑入磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止，此時(shí)金屬線框的dc邊與磁場(chǎng)區(qū)域的d′c′邊距離為l。已知重力加速度為g，則滑入磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)_______（填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”）；滑入磁場(chǎng)的過(guò)程中金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為_(kāi)_______。參考答案：逆時(shí)針；mv02－2mmgl11.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線受到向下的磁場(chǎng)力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。12.一多用電表的歐姆擋有三個(gè)倍率，分別是×1Ω、×10Ω、×100Ω.用×10Ω擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到________擋。如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是________，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤(pán)的示數(shù)如圖6所示，則該電阻的阻值是________Ω。參考答案：13.（4分）設(shè)橫截面積為1.0mm2的鋁導(dǎo)線中通過(guò)1.0A的電流。鋁住單位體積中的自由電子數(shù)約為7.5×1028，電子的電荷量為1.6×10-19C，由此可以算出這時(shí)自由電子的定向移動(dòng)速率為

m/s。

參考答案：8.3×10-5(×10-3也算對(duì))

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；(2)細(xì)繩的長(zhǎng)度L.參考答案：（1）（2）（1）對(duì)B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?/p>

（2）由庫(kù)侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件、庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義列式求解．15.（6分）（1）開(kāi)普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見(jiàn)的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說(shuō)出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖乙所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成30°角放置一邊長(zhǎng)L=10cm的正方形線圈，共100匝，線圈電阻r=1Ω，與它相連的電路中，電阻R1=4Ω、R2=5Ω，電容C=10μF．磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖甲所示，開(kāi)關(guān)K在t0=0時(shí)閉合，在t2=1.5S時(shí)又?jǐn)嚅_(kāi)．求：（1）t1=1S時(shí)，R2中電流強(qiáng)度的大小及方向；（2）K斷開(kāi)后，通過(guò)R2的電量．參考答案：解：（1）時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得

（2分）

（2分）由楞次定律可知，R2中電流方向從右向左。

（1分）（2）電容器兩端電壓

（2分）

∴斷開(kāi)后，流過(guò)的電量為

（3分）17.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m2的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m1的小球A從D點(diǎn)以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，試求：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值；（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足什么關(guān)系．參考答案：解：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，當(dāng)A、B兩球速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)共同速度為v，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2聯(lián)立解得：彈簧彈性勢(shì)能的最大值為：EPm=（2）設(shè)A、B與彈簧分離后的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22聯(lián)立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2則有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事實(shí)，舍去）；答：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為．（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足的關(guān)系是m1＜m2．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢(shì)能．（2）兩球分開(kāi)后，若A球的速度大于B球的速度時(shí)，兩球可以第二次相碰，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出兩球發(fā)生第二次相碰的條件．18.（12分）如圖所示，當(dāng)磕頭蟲(chóng)背朝下射在地面時(shí)，它會(huì)弓起它的背向上突然彈起，而將體內(nèi)儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。