山东省烟台市龙口中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

山东省烟台市龙口中学2021年高二物理下学期期末试题含解析一、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1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E=2πkσ[1﹣]，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（）A．2πkσ0B．2πkσ0C．2πkσ0 D．2πkσ0参考答案：A【考点】电场强度．【分析】已知均匀圆板的电场强度的公式，推导出单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板的电场强度的公式，然后减去半径为r的圆板产生的场强．【解答】解：无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强：半径为r的圆板在Q点产生的场强：无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差，所以：，所以选项A正确．故选：A2.如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知下列说法中不正确的是（

）A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能增加ks5u参考答案：B3.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，而用手往下拉振子，放手使之上下振动，测得振子在10s内完成20次全振动，然后匀速转动摇把，转速为240r/min．当振子振动稳定时，其振动周期为（

）A．0.25s

B．0.5s

C．2s

D．4s参考答案：A4.（多选）一电子在匀强磁场中,以固定的正电荷为圆心,在圆形轨道上运动.磁场方向垂直它的运动平面,电场力恰是磁场力的三倍.设电子电荷量为e,质量为m.磁感应强度为B.那么电子运动的角速度可能是

参考答案：BD5.真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的倍，它们之间作用力的大小等于A.

B.

C.

D.参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图，在演示“摆的共振”实验中，一根张紧的绳子上挂了四个单摆，a、b、c、d，它们的摆长及其关系是La=Lb=L

Ld=0.5L

Lc=1.5L当a摆动后，其余的各摆亦随着振动起来，有实验可知：除a摆之外，________摆振幅最大，c完成一次全振动的时间是________

参考答案：b，7.甲、乙两水平弹簧振子的弹簧劲度系数相同，振动图象如图所示，则可知两弹簧振子所受回复力最大值之比为F甲∶F乙＝________，振子的振动频率之比f甲∶f乙＝________。参考答案：8.质量为1Kg的物体以某一初速度在水平面上滑行时，其动能随位移变化情况的图像如图所示，若取g=10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数为

，物体总共滑行时间为

s。参考答案：0.25，49.在一个水平方向的匀强电场中，某带负电荷的小球作匀变速曲线运动，

依次经过A、B、C三点，A、B、C三点与电场方向在同一个竖直面

内，运动轨迹如图所示．已知过B点切线与AC连线平行，D点为AC线段的中点，BD连线恰与AC垂直，则关于质点从A点运动到B点所用的时间为与质点从B点运动到C点所用的时间为关系是

，（填=、>、或<），电场方向

.参考答案：10.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__________V。参考答案：-5V11.将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个

Ω。参考答案：900

12.一质量为、电量为的带电粒子在磁感强度为的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度＝

。参考答案：

13.（4分）机械波按照质点振动方向与传播方向之间的关系可分为

和

。参考答案：横波，纵波三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法。如所用电压表内阻为5000Ω，电流表内阻为0.5Ω。（1）当测量100Ω左右的电阻时，宜采用

电路；（2）两电表的读数分别为12V、0.1A,则此电阻的测量值为

Ω，测量值比真实值

。（“大”或“小”）参考答案：甲；120；大15.在测定金属丝电阻率ρ的的实验中，已知金属丝的电阻约为5Ω左右，需要进一步利用伏安法测定其阻值R，请完成下列问题：（1）该实验需要测量的物理量有金属丝的

、金属丝的直径D、金属丝两端的电压U、通过金属丝的电流I，所需的测量仪器有

、螺旋测微器、电压表、电流表，计算电阻率的表达式为ρ=

（用所测物理量的符号表示）；（2）下列操作中正确的是（

）A．测电阻之前用最小刻度为1mm的米尺测金属丝的有效长度全长三次，算出其平均值L；B．测电阻之前用螺旋测微器在金属丝的三个不同的位置各测一次直径，算出平均值D；C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值R；D．实验时电路中的电流不宜过大；

（3）实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值L=

cm，金属丝直径的测量值为D=

mm。（4）提供下列器材：A、电池组（电动势3V，内阻约1Ω）B、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）C、电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）D、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）E、电流表（量程0~3A，内阻约0.02Ω）F、滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1A）G、滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.5A）

H、开关、导线。

在虚线框内画出实验电路图。为了实验能正常进行并减小误差，要求变阻器便于调节，选择的电流表是

；选择的电压表是

；选择的变阻器是

。（填器材前的字母）（5）根据器材的规格和要求，在本题的实物图上连线。

（6）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示。则电流表的示数[为I=

A，电压表的示数为U=

V，可计算出电阻丝的电阻为R=

Ω，这种金属的电阻率ρ约为

Ω·m（后两空都保留两位有效数字）。参考答案：（1）长度L、米尺（或直尺）、UπD2/4IL；（2）ABD；（3）69.84～69.86、0.104～0.106；

（5）连线（4）画电路图

D

、B、

F

；

（6）0.46、2.40、

5.2

、6.5×10-8；

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4cm，管内外水银面高度差为10cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动.（大气压强相当于75cmHg）求：①若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；②若要使管内外水银面高度差为15cm，玻璃管又应如何移动多少距离。参考答案：①3.5cm

②5.33cm或26.11cm17.如图甲所示，平行金属板M、N竖直放置，相距L，在水平线与板的交点O、O'处开有两个小孔，两板间分布着变化的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设B的方向垂直纸面向里为正．在t=0时刻，一个质量为m，带电量为+q的粒子从O点以速度v?射入，v?与OO'的夹角为α=30°，若磁感应强度B的变化周期为T，为使粒子经过时间T恰能从O'出射，试确定（1）粒子在磁场中的运动轨迹（要求用尺规作图）；（2）磁感应强度大小B0、粒子的初速度v?分别应该满足的条件（结果用m、q、L、T表示）．参考答案：L=2R，R=mv/qB，B=2πm/3qT，v=πL/3Tks5u18.在一广阔的匀强磁场中，建立一直角坐标系，如图所示，在坐标系的原点O释放一速率为v，质量为m电荷量为十q的粒子（重力不计），释放时速度方向垂直于B的方向，且与x轴成