上海市浦江高级中学2020-2021学年高二物理上学期期末试题含解析

上海市浦江高级中学2020-2021学年高二物理上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)如图甲所示，为一列沿水平方向传播的简谐横渡在t=0时的波形图，图乙是这列波中质点p 的振动图线，下列说法正确的是____
A．该波的波长为1.5m
B．该渡的振幅为0.2cm
C．该波的传播速度为O.5 m/s
D．该波的传播方向向右
E Q点（坐标为x=2.25m处的点）的振动方程为可能是：y=0.2cos
参考答案：
2. 对于一定质量的理想气体，下列四项论述中正确的是（）
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
参考答案：
B
3. 如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况下不能引起电流计指针转动的是
B
A．闭合电键瞬间B．闭合电键后保持变阻器的滑动头、线圈都不动
C．闭合电键后拔出线圈A瞬间
D．断开电键瞬间
参考答案：
B
4. 质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则（）
A 氧气的内能较大
B 两种气体分子的总动能一样大
C 两种气体分子的平均动能相同
D 氢气体分子的平均速率大
参考答案：
CD
5. 物体受三个共点力F1、F2、F3的共同作用，这三个力的合力可能为零的是
A．F1＝5N F2＝10N F3＝14N B．F1＝11 N F2＝25N F3＝40N
C．F1＝4N F2＝30N F3＝35N D．F1＝100N F2＝75N F3＝24N
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一初速度为零的正电荷放在电场中，只受电场力的作用，它将向电势（填高或低）的地方运动。

一初速度为零的负电荷放在电场中，只受电场力的作用，它将向电
势（填高或低）的地方运动。

参考答案：
低，高
7. 在金属导体中，若10s内通过横截的电荷量为10C，则导体中的电流为I= A 变式一、某电解槽横截面积为0.5m2 ,若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为10C,则电解液中的电流为I= A
参考答案：
1、2
电流指的是单位时间内通过横截面积的电量，I=q/t=1A，在电解液中正负离子移动方向相反，10s
内
通过正负电荷量为20C，由I=q/t=2A
8. （12分）回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图
所示，则：
（1）两盒所加交流电的频率为__________；
（2）粒子离开回旋加速器时的动能为_________；
（3）设两D形盒间电场的电势差为U，忽略粒子在电场中加速所用的时间，则粒子在回旋加速器中运动的总时间t为__________。

参考答案：
（1）；（2）；（3）t。

9. 在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为4×10-8C，相距40cm，则它们之间的相互作用力大小为______ __；在两者连线的中点处，电场强度大小为____________。

（静电力常量k的值为9.0×109N·m2/c2）
参考答案：
9.0×10-5N 9.0×103N/C
10. 已知水分子直径为4×10-10m，由此估算阿伏伽德罗常数为__________。

参考答案：11. 在s内把磁铁的一极插入匝数为100匝的螺线管中，穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10-2Wb
，这段时间内螺线管产生的感应电动势是 V。

若总电阻为30Ω，则线圈中的电流为 A
参考答案：
3 0。

1
12. （4分）变压器铁芯不是采用一整块硅钢，而是用薄硅钢片叠压而成的。

这样做的目的是为了铁芯中的电阻，铁芯中的涡流，提高变压器的效率。

（选填“减小”、“增大”）
参考答案：
增大、减小
13. 在如图（a）所示的x轴上有一个点电荷Q（图中未画出所在位置），O为x轴坐标原点，A、B两点的坐标分别为0.1m和0.4m．放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电场力跟它们所带电量的关系如图（b）所示．则A、B两点的电场强度大小之比为________；点电荷Q的位置坐标为x=________m．
参考答案：
4:1 0.2
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为
2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。

参考答案：
R==4000Ω；=9 mA<10mA
所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。

15. （5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）
参考答案：
红外线、紫外线、X射线等。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一质量为m的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF 方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出．已知弧所对应的圆心角为θ，不计重力．
求：(1)离子速度v的大小；(2)离子的电量q=？
参考答案：17. 如图所示，正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m，每边电阻相等，总电阻R=0.5Ω. 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P, 物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行.在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场，上边界I和下边界II都水平，两边界之间距离也是L=0.4m.磁场方向水平，垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T.现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能以v=3的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域.释放前细线绷紧，重力加速度
g=10m/s2,不计空气阻力.
(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d间的电压是多大？
(2）线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大？
(3) 在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功w =0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？
参考答案：
解(1) 正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中，设cd边上的感应电动势为E，线框中的电流强度为I，c、d间的电压为Ucd，则
E＝BLv
解得Ucd＝0.45V
(2) 正方形线框匀速通过磁场区域的过程中，设受到的安培力为F，细线上的张力为T，则
F＝BIL
T＝m2gsinθ
m1g＝T＋F
正方形线框在进入磁场之前的运动过程中，根据能量守恒有
解得m-1＝0.032kg，m -2＝0.016kg
(3) 因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同，所以在通过磁场区域的过程中，线框和物体P的总机械能保持不变，故力F做功W等于整个线框中产生的焦耳热Q，即
W=Q
设线框cd边产生的焦耳热为Qcd，根据Q =I2Rt有
解得Qcd＝0.0575 J
18. 如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板上掉下．已知A、B和C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦国数均为μ．求：①木板A与B碰前的速度v0；
②整个过程中木板B对木板A的冲量I．
参考答案：
解：①设A碰B后的共同速度为v1，取向左方向为正方向，由动量守恒定律得
mv0=2mv1
之后AB整体与C作用，达到新的共同速度v2
由动量守恒：2mv1=3mv2
C在A上滑动过程中，由功能关系得：
联立可得：
②由动量定理，B对A的冲量与A对B的冲量等大反向，则
负号表示B对A的冲量方向水平向右．
答：①木板A与B碰前的速度v0是2．
②整个过程中木板B对木板A的冲量I是，方向水平向右．
【考点】动量守恒定律；动量定理；功能关系．
【分析】①A、B碰撞过程与A、B、C相互作用过程动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出A的初速度；
②由动量定理可以求出B对A的冲量．。