2020年辽宁省鞍山市第六中学高二物理下学期期末试题带解析

2020年辽宁省鞍山市第六中学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. 直导线ab长为L，水平放置在匀强磁场中，磁场方向如图，磁感应强度为B，导线中通有恒定电流，电流为I，则
A．若电流方向由b向a，则安培力方向竖直向上
B．导线在纸面内转动，所受安培力大小为BIL不变
C．若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变成BIL cosα
D．若使导线在垂直纸面的平面内转过α角，则安培力大小变为BIL sinα
参考答案：
B
2. A、B两列波在某一时刻的波形如图中实线所示，经过t = TA时间（TA为波A的周期），A波再次出现如图波形，B波出现图中虚线波形，则两波的波速之比VA∶VB可能是（）
A．4∶1；B．2∶1；C．4∶3；D．1∶1
参考答案：
AC
3. 两根同种材料制成的导线电阻R1和R2，其长度之比为3∶1，导线电阻R1和R2的电流I 电压U的关系图线如图所示,可知两导线电阻的横截面积之比S1∶S2等于（）
A．1∶9 B．9∶1 C．1∶ D．1∶1
参考答案：
B
4. （多选）电阻R1和R2的伏安特性曲线如图甲，把R1和R2串联接成图乙所示的电路．则下面说法正确的是
A．由甲图可知R1＞R2
B．由甲图可知R1＜R2
C．调节R0，一定可以使R1、R2上的电压相等
D．两电阻消耗的功率之比与电源电动势和内电阻无关
参考答案：
BD
5. 如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置，则ACD
A．此波的周期可能为0.6s
B．此波的周期可能为1.2s
C．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置
D．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波峰位置
参考答案：
ACD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处，将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处，如图所示，当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为，方向______（填向左或右）。

参考答案：
，向左
7. 质量m=2.5kg的物体静止在粗糙的水平面上，在如图所示的水平拉力F作用下开始运动，则6s末物体的速度大小为12m/s．（已知物体与水平面间动摩擦因数0.2，且最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．g取10m/s2）
参考答案：
解：
物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得到最大静摩擦力的值为：
f m=μmg=0.2×2.5×10N=5N；
可知前2s物体静止．
由牛顿第二定律可得2s～4s加速度为：
；
故4s末速度为：
v1=a1t1=2×2m/s=4m/s；由牛顿第二定律可得4s～6s加速度为：
；
6s末的速度为：
v=v1+a2t2=4m/s+4×2m/s=12m/s；
故答案为：12．
8. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。

他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C 点，如图所示。

实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的____________而增大。

此同学在探究中应用的科学方法是__________(（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。

参考答案：
9. 将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图连接。

在开关闭合、线圈A放在线圈B中且电路稳定的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。

由此可以推断：
若滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，电流计的指针将偏转
若线圈A突然向上移动，电流计的指针将偏转（以上两空均选填“向左”、“向右”、“不”）
参考答案：
向右向右
10. 如图所示是一个按正弦规律变化的交流电的图象。

根据图象可知该交流电的电流最大值是▲ A，频率是▲ Hz。

参考答案：
10 A、 5 Hz；
11. 如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力做功为__________________．
参考答案：
12. 一匀强电场，场强的方向水平向左，如图所示，一个质量为m带正电的小球从O点以初速度v0出发，在电场力和重力的作用下，恰能沿与电场的反方向成θ角直线运动。

则小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差是。

参考答案：13. 如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1_ ___E2；通过线圈截面电量的大小关系是q l__ __q2。

（填大于，小于，等于）
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。

下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。

实验仪器如图所示。

实验过程：
（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。

（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。

（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。

（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。

（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0）,用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间）,撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。

（6）先根据④计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。

实验数据： m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
/ms-1 /ms-1 /ms-1 /ms-1 (+)
．④⑤0 ⑥0.093 ⑦0.138 ⑧0
⑨在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和
15. 描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯炮电压能从零开始变化．所给
器材如下：
A．电流表（0~200mA，内阻0．1Ω） B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）
C．电压表（0~3V，内阻5kΩ） D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）
E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A） F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）
G．电源（3V） H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．(3分)
（2）在图13的虚线框中画出完成此实验的原理图，并将实物按电路图用导线连好．(6分，
电路图和实物图各3分)
（3）此实线描绘出的I—U图线是（填“曲线”、“直线”），其原因是
_______________________________________________________(3分)
参考答案：
（1）ACEGH
（2）分压式外接法
（2）曲线温度变化导致小灯泡电阻变大
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图9所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在
水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37o的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方
向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。

电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长
为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿
导轨无摩擦滑动且始终接触良好。

一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下
垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。

已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静
止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。

不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳
不可伸长。

取g=10m/s2，sin37o =0.6，cos37o =0.8。

求：
（1）小环所受摩擦力的大小；
（2）Q杆所受拉力的瞬时功率。

参考答案：
解析：（1）对于小环的匀加速运动，运用牛顿第二定律有：。

代入数据解
得：f=0.2N。

（2）设流过杆K的电流为I，由安培力公式及共点力平衡条件有：。

对杆Q，
根据并联电路分流关系、安培力公式及共点力平衡条件有：；对Q
杆的匀速运动，运用法拉第电磁感应定律有：。

对整个闭合电路运用欧姆定律有：
，而：。

F的瞬时功率为：。

代入数据解得：P=2W。

17. (14分) 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为一种质谱仪的示意图．已知离子的质量为m，带电量为q, 重力不计.速度选择器其中电场强度为E，匀强磁场磁感应强度为B1．
(1) 为了使离子从静止开始经加速电场后沿直线
穿过速度选择器，加速电压U应多大？
(2) 离子进入匀强磁场区域B2后，要使离子打在
乳胶片上的位置距离射入点O的距离为L, B2应为多
大？
(3) 离子在匀强磁场区域B2中运动的时间多长？
参考答案：
（1）在速度选择器中沿直线运动，则有：
①
在加速电场中：②
由①②得：③
（2）粒子在B2中运动轨迹为半圆，半径为：④又⑤
由①④⑤可得：⑥
（3）粒子在B2中的运动时间为：⑦
由④⑥⑦得：⑧18.
参考答案：
（1）根据法拉第电磁感应定律2分
由图乙知1分
1分
由闭合电路欧姆定律得2分
电阻消耗的电功率为2分（2）由楞次定律可以判断出螺线管中电流为1分
1分
1分。