2021-2022学年云南省大理市双廊中学高二物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年云南省大理市双廊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. (单选)两个电阻，R1=8Ω、R2=2Ω，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的功率相等，可行的方法是( )
A.用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联
B.用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联
C.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联
D.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联
参考答案：
A
2. 如图所示，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移。

关于力做功，下列表述正确的是（）
A、甲图中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力F做的功最少
B、乙图中，力F做的功等于摩擦力对木块做的功
C、丙图中，力F做的功等于木块重力所做的功
D、丁图中，力F做的功最少
参考答案：
D
3. 如图9所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的粒子，P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d．现在 P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的粒子刚好垂直打在荧光屏上。

若粒子的质量为m，电荷量为+2e，则（）
A．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为
B．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为
C．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d
D．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d
参考答案：
BC
4. 如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L。

纸面内一边长为L的正方形导框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置。

以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—位移（I—x）关系的是：
参考答案：
A
5. 在下列各种情况中，物体会产生失重现象的是（）
A．物体在环绕地球做圆周运动的人造卫星中
B．物体在减速下降的升降机中
C．物体在减速上升的升降机中
D．物体在处于回收着陆过程的宇宙飞船中
参考答案：
AC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 电感和电容均对交变电流有阻碍作用，且阻碍作用的大小与交变电流的频率有关。

当交变电流的频率增大时，接在该交变电路中的电感对交变电流的阻碍作用，接在该交变电路中的电容对交变电流的阻碍作
用。

（填“增大”、“减小”）
参考答案：
7. 如图所示，质量为m、带电量为+q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，液滴运动的速度为v，如要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则施加一电场，其电场方向应是，电场强度大小
为，液滴绕行方向为。

（从纸外往纸内看）
参考答案：
竖直向上，，逆时针
8. 质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能为______；整个下落过程中重力势能的改变量为______。

参考答案：
9. 物体从高1.8m、长3m的光滑斜面的顶端，由静止开始沿斜面滑下，设物体下滑过程中机械能守恒，物体滑到斜面底端的速度大小是__________m/s。

(g取
10m/s2)
参考答案：
6
10. 如图12所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝；线圈的电阻r＝1Ω，外接电阻
R＝24Ω。

匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则线圈中感应电动势的最大值为
_ __v，感应电动势的瞬时值表达式为e=_____________(v)，电路中电流表的示数为_________ A。

参考答案：
50 ， 50COS10， 1.41
11. 在磁感应强度B为4T 的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒a b 在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示.此时感应电动势大小为______V．如果R1=6Ω，R2=3Ω，导体棒
ab的电阻r=1Ω.则通过ab的电流大小为______A．ab两点的电势差大小为V。

参考答案：
4.8V；1.6A；3.2V
12. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下．那么闭合开关，稳定后，将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向（填“左”或“右”）偏一下．
参考答案：
右．
【考点】研究电磁感应现象．
【分析】根据楞次定律，通过磁通量的变化确定电流的方向，从而确定指针偏转的方向．【解答】解：闭合开关时，磁通量增大，产生的感应电流使指针向右偏．而将A线圈迅速插入B线圈时，磁场方向没有变化但磁通量增大，则产生的感应电流使指针向右偏．
故答案为：右．
13. 紫光在真空中的传播速度是_______M／S,它射入折射率为4/3的水中时传播速度为_______M／S．
参考答案：
答案:
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．
参考答案：
闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．
15. （6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。

如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。

通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。

请你对上述现象发表看法。

参考答案：
（1）（4分）
（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）
观点一：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。

今有一质量为m、电量为q的初速为零的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：
（1）粒子进入速度选择器的速度v；
（2）速度选择器的电压U2 ；
（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。

参考答案：
⑴粒子经加速电场U1加速，获得速度V，得：qU1=mv2 (2分)
解得v= (2分)
⑵在速度选择器中作匀速直线运动，得Eq=qvB1 (2分)
即 (2分)，U2=B1dv = B1d (2分)
⑶在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力， (2分)
R=== (2分)
17. 据媒体报道，“发现号”探测器着陆火星表面前，“发现号”环绕火星飞行了一段时间，假设工作轨道为圆轨道，轨道距离火星表面的高度H，运行周期T．若还知道引力常量G和火星的平均半径R。

仅利用以上条件求出：
(1) “发现号”探测器绕火星运行的加速度;
(2) 火星表面的重力加速度
参考答案：
18. 一个“U”形导轨PONQ，其质量为，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为的金属棒CD跨放在导轨上，CD与导轨的动摩擦因数是μ=，CD棒与ON边平行，左边靠着光滑的固定立柱ab，匀强磁场以ab为界，左侧的磁场方向竖直向上（图中表示为垂直于纸面向外），右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是B=，如图所示。

已知导轨ON段长为L=，电阻是r=，金属棒CD的电阻是R=，其余电阻不计。

导轨在水平拉力作用下由静止开始以a=做匀加速直线运动，一直到CD中的电流达到时，导轨改做匀速直线运动。

设导轨足够长，取。

求：
（1）导轨运动起来后，C、D两点哪点电势较高？
（2）导轨做匀速运动时，水平拉力F的大小是多少？
（3）导轨做匀加速运动的过程中，水平拉力F的最小值是多少？
（4）CD上消耗的电功率为时，水平拉力F做功的功率是多大？
参考答案：略。