湖南省郴州市金龜中學2021-2022學年高二物理期末試卷含解析

湖南省郴州市金龜中學2021-2022學年高二物理期末試卷含解析一、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.（多選題）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動．ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg=Eq，則（）A．電場方向豎直向上B．小球運動的加速度大小為gC．小球上升的最大高度為D．若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為參考答案：BD【考點】電勢能；力的合成與分解的運用；電場強度．【分析】首先對小球的受力情況和運動情況進行分析，小球受重力和電場力作用，因mg=qE且沿ON運動，所以電場力的方向與水平方向成30°角，合力沿ON向下，小球應(yīng)做勻減速直線運動，對二力進行合成，合力大小為mg，加速度為g；由運動學公式可判斷C的對錯；因電場力和重力在ON上的分量相等，可知克服電場力做功和克服重力做功是相等的，可知轉(zhuǎn)化為電勢能的最大值為初動能的一半．【解答】解：A、B小球做勻變速直線運動，合力應(yīng)與速度在同一直線上，即在ON直線上，因mg=Eq，所以電場力Eq與重力關(guān)于ON對稱，根據(jù)數(shù)學知識得：電場力qE與水平方向的夾角應(yīng)為30°，受力情況如圖一所示，合力沿ON方向向下，大小為mg，所以加速度為g，方向沿ON向下．故A錯誤，B正確．C、經(jīng)對A的分析可知，小球做勻減速直線運動，由運動學公式可得最大位移為x=，則最大高度為h=xsin30°=．故C錯誤．D、若小球在初始位置的電勢能為零，在減速運動至速度為零的過程中，小球克服電場力做功和克服重力做功是相等的，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，小球的初動能一半轉(zhuǎn)化為電勢能，一半轉(zhuǎn)化為重力勢能，初動能為，小球的最大電勢能為，故D正確．故選BD．2.(單選)在靜電場中，關(guān)于場強和電勢的說法正確的是(

)A.電勢高的地方電場強度不一定大B.電場強度大的地方電勢一定高C.電勢為零的地方場強也一定為零D.場強為零的地方電勢也一定為零參考答案：A3.如圖所示,要使金屬環(huán)C向線圈A運動,導線AB在光滑金屬導軌上應(yīng)(

)A、向右作加速運動

B、向左作加速運動C、向右作減速運動

D、向左作勻速運動參考答案：C4.（多選題）一根粗細均勻的導線，兩端加上電壓U時，通過導線的電流為I，導線中自由電子定向移動的平均速率為v.若將導線均勻拉長，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉淼?，再給它兩端加上電壓U，則()A．通過導線的電流為

B．通過導線的電流為C．導線中自由電子定向移動速率為

D．導線中自由電子定向移動速率為參考答案：BC考點：電阻定律；電流【名師點睛】本題關(guān)鍵要掌握好電阻定律，會分析長度變化導致的橫截面積的變化．其次要掌握電流的微觀表達式I＝neSv。5.質(zhì)子P和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑分別為RP和Rα，周期分別為TP和Tα，則下列選項正確的是A．

B．C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一根均勻的木棒長1m，在棒的左端掛一個質(zhì)量為6kg的物體，然后在距棒左端0.2m處將棒支起，棒恰平衡，則棒的質(zhì)量是4kg．參考答案：考點：力矩的平衡條件．分析：把木棒視為整體，找到重心在中點處，支點在距棒左端0.2m處，計算出棒的重力臂，根據(jù)杠桿定理可知棒重力力矩，等于物體重力力矩，可以求出棒的質(zhì)量．解答：解：設(shè)物體的質(zhì)量為M，棒的質(zhì)量為m，把木棒視為整體，重心在中點處，棒的重力臂：L=0.5﹣0.2=0.3m物體的重力臂：l=0.2m那么由杠桿定理得，Mgl=mgL代入數(shù)據(jù)得：m=4kg故答案為：4kg．點評：本題主要考查杠桿定理中的力臂問題，熟練運用整體法可以節(jié)省計算時間．7.質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量比為m1：m2=1：4，帶電量之比為q1：q2=1：2，當它們從靜止開始由同一勻強電場加速，通過相同的位移，則它們的速度之比v1：v2=

，動能比Ek1：Ek2=

．參考答案：：1；1：2【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；動能．【分析】兩個粒子在加速電場中，只有電場力對它們做功，由動能定理求出粒子的動能與速度，然后求出受到之比與動能之比．【解答】解：電場力對粒子做正功，由動能定理得：qEx=mv2﹣0，解得：v=，動能EK=mv2=qEx，粒子的速度之比：====，動能之比：==；故答案為：：1；1：28.在磁感強度為0.48T的勻強磁場中，有一個長為20cm、寬為10cm的矩形線圈。則穿過線圈平面的磁通量最大值為________Wb，最小值為________Wb。參考答案：9.6×10-3；09.原子核放出一個α粒子(He)后，核的電荷數(shù)將____．(選填“增加”或“減少”)____(填數(shù)字)．原子核放出一個β粒子(e)后，核的電荷數(shù)將______(選填“增加”或“減少”)______(填數(shù)字)．參考答案：減少，2；增加；110.如圖所示，甲乙兩個完全相同的金屬小球，甲帶有+q的電量，乙?guī)в校璹的電量。若乙球與甲球接觸后放回原處，則甲球帶電量為

。

參考答案：11.如圖所示，水平導軌處于蹄形磁鐵的磁場中，導線ab所在處的磁場方向豎直

(選填“向上”或“向下”)；閉合電鍵，通電導線ab在磁場中受到的力稱為

（選填“安培力”或“洛倫茲力”），由左手定則可知，該力的方向

（選填“向左”或“向右”）。參考答案：向上、安培力、向右12.如圖所示的電路中，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為10V和0.1A，那么，待測量電阻RX的測量值是

Ω，測量值比真實值

（大或?。?，其真實值為

Ω．（已知電流表的內(nèi)阻為0.2Ω）參考答案：100、大、99.8由歐姆定律：R測＝＝100Ω，RX=R測-RA=100-0.2=99.8Ω

則測量值偏大13.“研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實驗電路如圖所示．實驗表明：當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中就會有電流產(chǎn)生。在閉合電鍵S前，滑動變阻器滑動片P應(yīng)置于

a端（選填“a”或“b”）。電鍵S閉合后還有多種方法能使線圈C中產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出其中的兩種方法：①

；②

。參考答案：磁通量（2分）；a端（2分）

拔出線圈A；拔出（或插入）A中鐵芯；移動滑動變阻器的滑片三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”實驗中，用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻。甲、乙兩閉合電路的路端電壓與干路電流的U—I圖象如圖所示。兩電路的電動勢分別為E甲、E乙，內(nèi)阻分別為r甲、r乙。由圖象可知，E甲

E乙，r甲

r乙（填“＝”、“＜”、“＞”）。參考答案：＝

＜15.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：（1）某組同學用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來探究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系。該組同學由實驗得出的數(shù)據(jù)，作出a-F圖象，如圖乙所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是A．實驗中摩擦力沒有平衡B．實驗中摩擦力平衡過度C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行D．實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化（2）下圖所示是某同學通過實驗得到的一條紙帶，他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上。根據(jù)下圖可知，打下E點時小車的速度為

m／s，小車的加速度為

m／s2。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）B

(2)0.20m/s,0.40m/s2(誤差在0.02范圍內(nèi)均可得分)（1）觀察乙圖，當拉力F等于0時，物體已經(jīng)有加速度開始下滑了，所以是摩擦力平衡過度。（2）每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出即相鄰計數(shù)點的時間間隔，由于是勻變速直線運動，中間時刻的瞬時速度等于平均速度，打下E點是的速度觀察圖像得出相鄰時間間隔內(nèi)的位移分別為，，，，，。根據(jù)為減小誤差取多組數(shù)據(jù)得

【答案】【解析】四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后，進入兩塊間距為d，電壓為U2的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能從B板邊緣穿出電場，設(shè)電子的電荷量為，質(zhì)量為m，（重力不計）求：（1）電子剛進入平行金屬板時的初速度；（2）平行金屬板的長度。

參考答案：解：（1）電子由U1進入電場，由動能定理得……（2分）解得：……（2分）（2）進入U2，電子做類平拋運動，令板長為l,有：…………（1分）…………（1分）…………（1分）……………(1分)聯(lián)立得：……（2分）17.如圖所示，一帶電量為-5×10-3C，質(zhì)量為0.1kg的小物塊處于一傾角為37o的光滑絕緣斜面上，當整個裝置處于一水平向左的勻強電場中時，小物塊恰處于靜止狀態(tài)。求：（g=10m/s2，sin37o=0.6）電場強度的大??；（2）若從某時刻開始，電場強度減小為原來的，物塊下滑距離L=1.5m時的速度大小。參考答案：1）對小物塊，由力的平衡條件得：

（3分）

解得

（2分）由牛頓第二定律得：（4分）由運動學公式得：（2分）

解得

18.如圖甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動.輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿.

在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為