北京丰台路中学2020-2021学年高二物理下学期期末试题含解析

北京丰台路中学2020-2021学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. 一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连。

下列说法正确的是
A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
B．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子
参考答案：
A
2. 在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献。

下列说法正确的是( )
A．奥斯特经过多年研究，发现了电磁感应现象
B．开普勒总结出太阳系行星运动的三大规律
C．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因
D．库仑通过实验精确测定了元电荷e的数值
参考答案：
B
3. 关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A．电场强度的定义式只适用于匀强电场
B．由真空中点电荷的电场强度公式知，当趋近于零时，其电场强度趋近于无限大C．由公式知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
D．人们把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向
参考答案：
D
4. （单选）如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。

导线abcd所围区域内磁场的磁感强度B按图中哪一图线所表示的方式随时间t 变化时，导体圆环将受到向下的磁场作用力
参考答案：
B
5. （单选）关于点电荷，下列说法中正确的是（）
A、点电荷是一种理想化的模型，实际不存在
B、点电荷自身一定很小，所带电荷一定很少
C、体积小于1mm3的带电体就是点电荷
D、体积大的带电体，一定不能看成点电荷
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. （2分）如图所示，半径为r的n匝线圈在边长为的正方形abcd之外，匀强磁场充满正方
形区域并垂直穿过该区域，当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势大小为
____________。

参考答案：
7. 某物理兴趣小组在探究平抛运动规律时用频闪相机记录了一个小球在做平抛运动过程中的连续的四个位置，已知背景方格纸的边长为a ，频闪相机的闪光频率为f 。

则该小球平抛的初速度v 0
= ，当地的重力加速度g= 。

参考答案： v 0= 2af ， g= af 2 。

8. （4分）如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab ，当通有由b 向a 的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是 极；如果磁铁上端是S 极，导体棒中的电流方向由a 向b ，则导体棒受到的安培力方向为 。

(选填“向左”、“向右”)
参考答案：
N 向右
9. 如图所示，半径是0.2m 的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B ，在轨道的A 点（弧AB 所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O 两处各有一个静止的小
球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B 点的是________球
参考答案： Ⅱ
10. 一多用电表的欧姆档有4档，分别为×1 Ω、×10 Ω、×100 Ω、×1 k Ω，现用它来测量一未知电阻的阻值.当用×100 Ω档测量时，发现指针偏转的角度很小，为了使测量结果更准确，测量前就进行如下两项操作，先_______，接着____ ___，然后再测量并读数. 参考答案：
把选择开关拨到×1 k Ω档；调零
11. （4分）一列横波的图象如图所示，波的传播速度
v=2m/s 。

由图可知，这列波的波长是________cm ，这列波的频率是_________Hz 。

参考答案：
4，50
12. 有一个同学用如下方法测定动摩擦因数：用同种材料做成的ＡＢ、ＢＤ平面（如图所示），ＡＢ面为一斜面，高为ｈ、长为Ｌ１．ＢＤ是一足够长的水平面，两面在Ｂ点接触良好且为弧形，现让质量为ｍ的小物块从Ａ点由静止开始滑下，到达Ｂ点后顺利进入水平面，最后滑到Ｃ点而停止，并测量出
＝Ｌ２，小物块与两个平面的动摩擦因数相同，由以上数据可以求出物体与平面间的动摩擦因
数μ＝________．
参考答案：
ｈ／（
＋Ｌ２）
13. （多选）在如图所示倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，区
域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L．一质量为m．电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场I 时，恰好以速度做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度做匀速直线运动，从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中，线框的动能变化量为，重力对线框做的功的大小为，安培力对线框做功大小为，下列说法中正确的有
A.在下滑过程中，由于重力做正功，所以有
B.从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中，机械能守恒
C.从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中，有的机械能转化为电能
D.从ab越过GH到达JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小
参考答案：
CD
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50 mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。

①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W 起的作用。

②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，。

改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E= ，内阻r= 。

（结果保留两位有效数字）
参考答案：
①防止短路，电流过大，烧坏电源②读取电压表的示数，10V ，46±2Ω.（漏写单位，没分）
15. 用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为
参考答案：
1.47
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；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，其两板间的电压为U2，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，不计重力。

求：ks5u
（1）粒子进入偏转分离器的速度v；
（2）粒子加速器的电压U1；
（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。

参考答案：
解：（1）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得：
∴
（2）粒子经加速电场U1加速，获得速度v，由动量定理得：
qU1=
mv2
∴
（3）在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有ks5u
∴ks5u
17. 如图，一质量为m=10kg的物体，由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止．已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：
（1）物体滑至圆弧底端时的速度大小
（2）物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小
（3）物体沿水平面滑动过程中，摩擦力做的功．
参考答案：
解：（1）由机械能守恒定律，得：
mgR=mv2
v=4m/s
（2）在圆弧低端，由牛顿第二定律得：
F﹣mg=m，
解得：F=300N，
由牛顿第三定律可知，物体对轨道低端的压力：F′=F=300N；
（3）物体下滑运动到水平面滑动过程中，由动能定理得：
mgR+W f=0﹣0，
解得：W f=﹣80J．
答：（1）物体物体滑至圆弧底端时的速度大小是4m/s
（2）物体物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小是300N
（3）物体沿水平面滑动过程中，摩擦力做的功是﹣80J．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．
【分析】（1）根据机械能守恒定律求出物块到达圆弧末端时的速度，
（2）在圆弧末端，物块受重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可以求出物体受到的支持力，然后由牛顿第二定律求出物体对轨道的压力．
（3）由动能定理可以求出物体下滑过程中克服摩擦力做的功．
18. 在如图所示的电场中，一电荷量的点电荷在A点所受电场力，N.求：
(l)A点的电场强度的大小E；
(2)若在A点放上另一个电量的负电荷，该电荷所受的电场力大小和方向。

参考答案：。