辽宁省抚顺市第六十中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

辽宁省抚顺市第六十中学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.（多选题）如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块．今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在半圆槽内由A向B运动做圆周运动，由B向C运动也做圆周运动B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒C．小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D．小球离开C点以后，将做斜抛运动参考答案：CD【考点】动量守恒定律．【分析】小球自左端槽口A点的正上方从静止开始下落于光滑的圆弧槽，且槽置于光滑的水平面上．由于槽的左侧有一竖直墙壁，只有重力做功，小球的机械能守恒．当小球在半圆槽内运动的B到C过程中，槽也会向右运动．水平方向满足动量守恒．在运动过程中，仍只有重力做功，小球与槽组成的系统机械能守恒．小球离开C点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动．【解答】解：A、小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则小球机械能守恒，从A到B做圆周运动，系统在水平方向上动量不守恒；从B到C运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上动量守恒，则B到C小球的运动不是圆周运动，故A、B错误，C正确．D、小球离开C点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动．故D正确．故选：CD．2.在磁感应强度为B，足够大的匀强磁场中放置匝数为n，面积为S的矩形线圈，线圈绕某一轴转动，以下说法正确的是A．某一时刻穿过线圈平面的磁通量可能是B．穿过线圈平面的磁通量可能是并保持不变C．线圈中一定有感应电动势产生D．若线圈在该磁场中平动则一定无感应电动势产生参考答案：BD3.一通有恒定电流的长直导线周围放置了abc三根完全相同的导体棒，导体棒通有大小相同的电流，电流的方向及导体棒的分布如图所示，关于三个导体棒受到长直导线磁场力的说法正确的是A．a受力最大

B．b受力最大

C．c受力最小

D．b受力最小参考答案：AD4.AB直线线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图所示，比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小，下列说法中正确的是(

)

A.φA＞φB，EA＞EB

B.φA＞φB，EA＜EB

C.φA＜φB，EA＞EB

D.φA＜φB，EA＜EB参考答案：A5.（多选题）如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界．一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场．若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有（）A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于参考答案：BC【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据轨道半径分析答题．直线边界的磁场，垂直射入时达到最远点，最远点距O点为2r．沿其它方向射入时，距离要小于2r．【解答】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，则轨道半径：r=，当从O点垂直射入磁场时，OA距离最大，最大距离为2r，OA=2r=；A、当粒子打在A点的左侧，若入射方向不变，半径减小，速度小于v0，若入射方向调整，半径可能比原来大，也可能比原来小，所以其速度可能等于或大于v0，因为速度方向未知，离子的入射方向只要偏左或偏右皆可，故A错误．B、由于速度等于v0时最远到达A，故要使最远点到达A右侧，速度必须大于v0，故B正确．C、当粒子从O点垂直射入磁场时，若刚好达到A点左侧距离d处，则有﹣d=，解得：v=v0﹣，由B可知：若粒子落在A点左右两侧d的范围内，速度必须大于v，故C正确；D、由于粒子是沿任意方向飞入，所示速度极大的粒子仍可满足条件，故D错误．故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子以一定的初速度沿中线进入水平放置的平行金属板内，恰好没下板的边缘飞出，已知板间的电压为U，粒子通过平行金属板的时间为t，不计粒子的重力，则平行金属板间的距离d=

，粒子在前和后时间内电场力做功之比为

．参考答案：t；1：3考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：带正电的粒子进入水平放置的平行金属板内，做类平抛运动，竖直方向做初速度为0的匀加速运动，由推论可求出在前时间内和在后时间内竖直位移之比，由功的定义求出电场力做功之比．解答：解：带电粒子在电场中做的是类平抛运动，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，位移电场力为根据牛顿第二定律a=所以故d=根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，根据结论y1：y2：y3=1：3：5可知，前时间内，电场力做功为W1=qEy1，后时间内，电场力做功为W2=qEy2，所以故答案为：t；1：3．点评：本题是类平抛运动，要熟练掌握其研究方法：运动的合成与分解，并要抓住竖直方向初速度为零的匀加速运动的一些推论，研究位移和时间关系．7.若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝8∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝________，向心加速度之比a1∶a2＝________。参考答案：4:1；1:168.如图所示，平行电容器C的两个极板分别与一导线的两端相连，导线所围得面积处在如图所示的磁场中，设C=20F，若磁感应强度B的变化使穿过导线所围面积的磁通量在0.45s内由1×10-3Wb增大到1×10-2Wb，则此电容器两极板间的电压为

V，b极板所带电荷量是在

C。参考答案：2×10-2，4×10-79.如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一正方形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA＝2V，φB＝4V，φC＝0。请在图中作出电场线（至少作两条），D点电势φD为

参考答案：-210.一根弹簧原长为L0，挂一质量为m的物体时伸长量为x，把它们共同套在一根光滑水平杆上组成弹簧振子，当其振幅为A时，物体振动的最大加速度是______________。参考答案：gA/x11.一个正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与匀强磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量为5.0×10﹣3Wb，当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时，通过线圈的磁通量为Wb，如果转动的时间为10﹣2s，则线圈中产生的平均感应电动势为_V．参考答案：0，0.5．【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量．【分析】通过线圈的磁通量可以根据Φ=BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，并由法拉第电磁感应定律，即可求解平均感应电动势的大小．【解答】解：当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0°，由Φ=BSsinθ，则Φ=0．根据法拉第电磁感应定律，则有：=0.5V．故答案为：0，0.5．12.某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统至于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，寻找物体间相互作用时的不变量。⑴该同学还必须有的器材是________、________，铅锤，木板，白纸，复写纸，图钉，细线。⑵需要直接测量的数据是___________________、____________________。⑶用所得数据表示不变量的关系式为____________________。参考答案：13.（6分）（铀）衰变为（铅）的半衰期为45亿年，假设一块矿石原来只含铀而不含铅，并且发生衰变的铀都变成铅，那么经过90亿年时，这块矿石中铀核和铅核的数目之比为________，铀核和铅核的质量之比为_____________。参考答案：1：3，238：618三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度的值为g，测得所用重锤的质量为m。若按实验要求正确地操作并打出了如图所示的纸带，其中点迹O是重锤由静止释放时打点计时器打下的点，点迹A、B、C是重锤下落过程中打点计时器打下的三个连续的点。测得点迹A、B、C到点迹O的距离分别为x1、x2和x3。则打点计时器打B点时，重锤的速度大小为

；从打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能减小量为

。参考答案：（x3-x1）/(2T)，mgx215.（5分）在“测定玻璃的折射率”实验中，已画好玻璃砖界面两直线aa′与bb′后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如图所示，若其它操作正确，则测得的折射率将A.变大

B.变小

C.不变

D.变大、变小均有可能参考答案：C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.现在又一个满偏电流为1mA、内阻为20Ω电流表．（1）如果把它改装为一个量程为0.6A的电流表，需要一个多大的电阻？（2）如果把它改装为一个量程为3V的电压表，需要一个多大的电阻？参考答案：

考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题．分析：（1）把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值．（2）把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．解答：解：（1）把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R==≈0.03Ω；（2）把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：R=﹣Rg=﹣20=2980Ω；答：（1）如果把它改装为一个量程为0.6A的电流表，需要并联一个0.03欧姆的电阻．（2）如果把它改装为一个量程为3V的电压表，需要串联一个29800欧姆的电阻．点评：本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表的改装原理、应用串并联电路的特点与欧姆定律即可正确解题．17.如右图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；

(2)该星球的密度；(3)该星球的第一宇宙速度；

(4)人造卫星绕该星球做匀速圆周运动的最小周期．参考答案：(1)由平抛运动规律得，tanα＝，则g＝.(2)在星球表面有：G＝mg，所以M＝.该星球的密度：ρ＝＝.(3)由G＝m可得v＝，又GM＝gR2所以v＝.(4)绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，即T＝＝2πR.【答案】(1)(2)(3)(4)2πR18.(13分)设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0v/m，磁感应强度的大小B=0.15T，今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的荷质比以及磁场所有可能的方向。（角度可用反三角函数表示）参考答案：(1)1.96C/kg

(2)磁场是沿着与重力方向夹角θ=37°且斜向下方的一切方向（以θ为顶角的圆锥体表面且向下的一切方向）分析：①仅有本题中的同向的E和B时，带电质点不可能平衡状态。②有重力场存在，且E和B的方向水平或竖直