2021年四川省眉山市洪雅县三宝中学高二物理下学期期末试卷含解析

2021年四川省眉山市洪雅县三宝中学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.（多选）如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒。在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（

）A．，方向垂直斜面向上

B．，方向垂直斜面向下C．，方向竖直向下

D．，方向竖直向上参考答案：AD2.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是()A．此液滴带负电

B．液滴的加速度等于gC．合外力对液滴做的总功等于零

D．液滴的电势能减少参考答案：ABD3.（单选）我国发射的“神舟七号”飞船在绕地球45圈后，胜利返航，如图为返回舱返回过程中的一张图片．在返回舱拖着降落伞下落的，其中重力做功和机械能变化的情况为（）A．重力做正功，机械能增加B．重力做正功，机械能减少C．重力做负功，机械能减少D．重力做负功，机械能增加参考答案：解：在返回舱拖着降落伞下落的过程，重力方向竖直向下，位移方向也竖直向下，则重力做正功，空气阻力做负功，则机械能减小．故选B4.如图所示，平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带电荷量＋Q，板间电场内有一固定点P.若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是()A.A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B.A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C.B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D.B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低参考答案：AC5.如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）A．A和B都向左运动 B．A和B都向右运动C．A静止，B向右运动 D．A向左运动，B向右运动参考答案：D【考点】动量守恒定律．【分析】两球碰撞过程，系统动量守恒，先选取正方向，再根据动量守恒定律列方程，求解即可．【解答】解：两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前，A、B的速度分别为：vA=2v0、vB=v0．碰撞前系统总动量：P=mAvA+mBvB=m×2v0+2m×（﹣v0）=0，P=0，系统总动量为0，系统动量守恒，则碰撞前后系统总动量都是0；由于碰撞是弹性碰撞，则碰撞后二者的速度不能等于0，运动的方向一定相反．故D正确，ABC错误．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是________极.参考答案：N,7.一个电场区域中有如图1－26所示的电场线，画出在a、b两处的场强方向，比较a、b两处的场强大小Ea____Eb(填＞、=、＜符号)．参考答案：＜8.如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为φA=6.0V，φB=4.0V，φC=－2.0V。则：

（1）D点的电势φD=________。（2）在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上。）参考答案：（1）φD=0，（2）如图所示。

9.如图所示，真空中带电量为Q的等量异种点电荷放置在A、B两点，O是AB连线的中点，OP垂直于AB，P到正电荷的连线与AB成角，O到正点电荷的距离为d，则P点场强为

，O点场强为

。参考答案：

10.如图12所示，单匝线圈ABCD在外力作用下，第一次以速度V向右匀速进入匀强磁场；第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次进入时线圈中电流之比为___________;第二次与第一次进入时通过线圈导线横截面的电荷量之比为________________。参考答案：11.如图所示是一交流电压随时间变化的图象，此交流的周期为________s，交流电压的有效值为_________V。参考答案：0．3

，50周期为完成一次全振动所需要的时间，所以周期为0.3s，由有效值是根据热效应定义的，所以在一个周期内12.（6分）在50周年国庆盛典上，我国FBC—“飞豹”新型超音速歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向1.7倍的声速自东向西飞过，该机两翼尖间的距离是12.705m，设北京上空地磁场的竖直分量为．那么此飞机机翼两端_______(左、右)端电势较高，两翼间的电势差是___________（空气中声速为340m／s）。(结果取两位有效数字)参考答案：左，13.一个量程为0～300μA的电流表，内阻为1000Ω，再给它串联一个99000Ω的电阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为___V，用它来测量一段电路两端的电压时，表盘指针如图，这段电路两端的电压是

V参考答案：改装后电压表的量程为

30

V，这段电路两端的电压是23.0

V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm.由图可以估算出油膜的面积是______cm2，由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)．(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8m的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为__________m(结果保留两位有效数字)．参考答案：

(1).（1）256，

(2).8×10-10

(3).（2）9.4×10-10（1）本题通过数格就能计算模的面积，多于半个格的算一个，少于半个格的舍去，分子的直径等于油膜体积除以油膜面积（2）圆周周长为，为48个铁分子的直径长度，所以铁分子的直径长度为15.（3分）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，针对两个不同的电源得出如图所示的1、2两条图线，则两个电源的电动势E1和E2、内阻r1和r2满足关系

A．E1＞E2，r1＞r2

B．E1＞E2，r1＜r2C．E1＜E2，r1＞r2

D．E1＜E2，r1＜r2参考答案：D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，平行导轨水平放置固定在磁感应强度为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面，导轨一端跨接阻值为R＝1Ω的定值电阻，质量为0.2kg的金属棒MN可沿水平导轨滑动(其他电阻不计)，导轨与棒间的动摩擦因数为0.5，用电动机D牵引MN从静止开始运动，其运动的位移—时间图象如图乙所示，此后，电压表和电流表示数恒为7V和1A，电动机内阻为1Ω，g取10m/s2.求:(1)匀强磁场的宽度；(2)金属棒在变速运动过程中R上产生的焦耳热．参考答案：(1)由s－t图象看出，金属棒经过1s向右移动s＝1.0m时获得稳定速度v，v＝＝m/s＝2m/s，设此时绳对棒的拉力为FT，棒所受安培力为F，则FT－μmg－F＝0，F＝I1LB，I1＝，E＝BLv此时绳拉力的功率PT与电动机的输出功率相等，即FTv＝IU－I2r，联立以上各式得L＝1m(2)由能量守恒定律得(IU－I2r)t＝μmgs＋mv2＋Q代入数据得Q＝4.6J17.（计算）图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T，在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。参考答案：（1）

（2）

（3）

（1）设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲，依题意M、P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得

由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心

力，可得

代入数据得C/kg

（2）设所加电场的场强大小为E。如图甲，当粒子经过Q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有

代入数据得

所加电场的场强方向沿x轴正方向。

由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心角为45°，设带电粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为t，则有

代入数据得s

（3）如图乙，所求的最小矩形是，该区域面积

代入数据得

矩形如图丙中（虚线）

18.如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道BC的圆心角α=37°经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2，Cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2．求：（1）小物块水平抛出时，初速度v0的大小；（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？参考答案：考点：动能定理；平抛运动．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）已知平抛的抛出高度和落地速度方向，求落地的速度大小和方向，用运动的合成与分解求解；（2）小物块在BC间做圆周运动运动，在C点时轨道支持力和重力的合力提供圆周运动的向心力，据此求解即可；（3）根据物块在长木板上滑动时，物块的位移﹣长木板的位移应该小于等于长木板的长度这一临界条件展开讨论即可．解答：解：（1）设小物块做平抛运动的时间为t，则有：H﹣h=gt2设小物块到达B点时竖直分速度为vy：vy=gt，由以上两式解得：vy=3m/s

由题意，速度方向与水平面的夹角为37°，tan37°=，解得v0=4m/s

则小物块运动到B点时的速度v1==5m/s（2）设小物块到达C点时速度为v2，从B至C点，由动能定理得设C点受到的支持力为FN，则有FN﹣mg=（1分）由几何关系得Cosθ=由上式可得R=0.75m，v2=2m/s，FN=47.3N根据牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道C点的压力大小为47.3N

（3）由题意可知小物块对长木板的摩擦力Ff1=μ1mg=5N长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力Ff′2=μ2（