2021年湖南省婁底市龍?zhí)吨袑W(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，∠A＝60°，AO＝a.在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子，粒子的比荷為q/m，發(fā)射速度大小都為v0，且滿(mǎn)足v0＝，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示．對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力作用)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．粒子有可能打到A點(diǎn)B．以θ＝60°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短C．以θ<30°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出參考答案：AD2.如圖所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的圖象，下列說(shuō)法中正確的是A.該時(shí)刻a點(diǎn)和d點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)位移相同，加速度方向相反B.該時(shí)刻b點(diǎn)和c點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)位移相同，速度方向也相同C.質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)d先回到平衡位置參考答案：D3.（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是A．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C．改用頻率小于v的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)

D．改用頻率大于v的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大參考答案：AD4.（單選）由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=可知（）A．通電導(dǎo)線(xiàn)L所在處受到的磁場(chǎng)力F為零．該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與F的方向一致C．該定義式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)D．只要滿(mǎn)足L很短、I很小的條件，該定義式對(duì)任何磁場(chǎng)都適用參考答案：考點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度．分析：在磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度有強(qiáng)弱，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述強(qiáng)弱．將通電導(dǎo)線(xiàn)垂直放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，即確保電流方向與磁場(chǎng)方向相互垂直，則所受的磁場(chǎng)力與通電導(dǎo)線(xiàn)的電流與長(zhǎng)度乘積之比．解答：解：A、通電導(dǎo)線(xiàn)L所在處受到的磁場(chǎng)力F為零，可能通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)平行放置，因此不能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)力與磁場(chǎng)方向相互垂直．故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)滿(mǎn)足L很短、I很小的條件，該定義式對(duì)任何磁場(chǎng)都適用．故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D．點(diǎn)評(píng)：磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=可知，是屬于比值定義法．即B與F、I、L均沒(méi)有關(guān)系，它是由磁場(chǎng)的本身決定．例如：電場(chǎng)強(qiáng)度E=一樣．同時(shí)還要注意的定義式B=是有條件的．5.(單選)如圖所示的位移(s)—時(shí)間(t)圖象和速度(v)—時(shí)間(t)圖象中，給出四條曲線(xiàn)1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（

）A、圖線(xiàn)1表示物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B、s—t圖象中t=0時(shí)刻v1>v2C、v—t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)3和4的平均速度大小相等D、兩圖象中，圖中所運(yùn)動(dòng)2所表示全過(guò)程運(yùn)動(dòng)位移大小不等于路程，而4位移大小等于路程。參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（8分）在水平面上，水平放置一根20cm長(zhǎng)的銅棒，將其兩端用軟導(dǎo)線(xiàn)與電源連結(jié)，當(dāng)銅棒中通有2A的電流時(shí)，且空間存在豎直方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，銅棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，則銅棒受到的摩擦力大小為_(kāi)__________，方向是______________。

參考答案：0.16N，水平向左7.用

、

和接觸起電的方法都可以使物體帶電。參考答案：8.如圖12所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線(xiàn)穿過(guò)速度選擇器，從G點(diǎn)垂直MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線(xiàn)MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)．可測(cè)量出G、H間的距離為l．帶電粒子的重力可忽略不計(jì)．粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1的大小為

；偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B2的大小為

。參考答案：，9.如圖所示，斜面A靜止在粗糙水平面上．當(dāng)物體B靜止在斜面上時(shí)，地面對(duì)A__________摩擦力，當(dāng)B沿斜面勻速下滑時(shí)，地面對(duì)A__________摩擦力，當(dāng)B受沿斜面向上的拉力而勻速上滑時(shí)，地面對(duì)A__________摩擦力．（填有或無(wú)）

參考答案：無(wú)

無(wú)

有10.如圖所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止的原子序數(shù)大于80的原子核發(fā)生某種衰變后，產(chǎn)生的兩種運(yùn)動(dòng)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，則此原子核發(fā)生____衰變（填“α”“β”“γ”），其中輻射出來(lái)的射線(xiàn)軌跡是

（填“大圓”或“小圓”）參考答案：α，大圓．【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；動(dòng)量守恒定律．【分析】靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，發(fā)生衰變后的粒子的運(yùn)動(dòng)的方向相反，在根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡可以判斷粒子的電荷的性質(zhì)；衰變后的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力可得半徑公式，結(jié)合軌跡圖分析．【解答】解：原子核發(fā)生衰變，粒子的速度方向相反，由圖可知粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡在兩側(cè)，根據(jù)左手定則可以得知，衰變后的粒子帶的電性相同，所以釋放的粒子應(yīng)該是氦核，所以原子核發(fā)生的應(yīng)該是α衰變；衰變后，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，故：qvB=m解得：R=，靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，衰變前后，動(dòng)量守恒，故兩個(gè)粒子的動(dòng)量mv相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度也相等，故q越大，軌道半徑越??；故大圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡；故答案為：α，大圓．11.如圖所示，A、B兩個(gè)線(xiàn)圈繞在同一個(gè)閉合鐵芯上，它們的兩端分別與電阻可以不計(jì)的光滑、水平、平行導(dǎo)軌P、Q和M、N相連；P、Q處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中，M、N處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中；直導(dǎo)線(xiàn)ab橫放在P、Q上，直導(dǎo)線(xiàn)cd橫放在M、N上，cd原來(lái)不動(dòng)．若ab向右勻速滑動(dòng)，則cd

；若ab向右加速滑動(dòng)，則cd

參考答案：靜止，向右運(yùn)動(dòng)12.(1)如圖所示，陰極射線(xiàn)管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線(xiàn)管的A端接在直流高壓電源的______極，射線(xiàn)管的B端接在直流高壓電源的______極（填：“正”或“負(fù)”）。此時(shí)，熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡________偏轉(zhuǎn)(填“向上”、“向下”或“不”)。（2）在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，它們的連線(xiàn)組成一個(gè)直角三角形，如圖所示。MN=4cm，MP=5cm，當(dāng)把電量為-2×10-9C的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移至N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為8×10-9J，而從M點(diǎn)移至P點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10-9J。則電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)_______，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_______V/m。參考答案：

(1).負(fù)

(2).正

(3).下．

(4).N指向M方向

(5).100解：（1）因?yàn)锳是陰極，所以射線(xiàn)管的陰極A接直流高壓電源的負(fù)極．B是陽(yáng)極，接直流高壓電源的正極．因?yàn)锳是陰極，B是陽(yáng)極，所以電子在陰極管中的運(yùn)動(dòng)方向是A到B，產(chǎn)生的電流方向是B到A（注意是電子帶負(fù)電），根據(jù)左手定則，四指指向A，手掌對(duì)向N極（就是這個(gè)角度看過(guò)去背向紙面向外），此時(shí)大拇指指向下面，所以軌跡向下偏轉(zhuǎn)．

（2）由電場(chǎng)力做功W=qU可知，M、N間的電勢(shì)差為：，從M到P點(diǎn)，則得M、P間的電勢(shì)差為：，由此可知NP兩點(diǎn)電勢(shì)相等．由電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直，電場(chǎng)線(xiàn)由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，可知電場(chǎng)線(xiàn)由N指向M方向，由：.【點(diǎn)睛】本題考查電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)的關(guān)系，根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷等勢(shì)線(xiàn)，根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直，電場(chǎng)線(xiàn)由高電勢(shì)指向低電勢(shì)的規(guī)律再確定電場(chǎng)線(xiàn)方向即可.13.如圖是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來(lái)測(cè)量

；當(dāng)S旋到位置

時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S旋到位置

時(shí)量程較大。參考答案：電阻；1或2；1。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分12.某同學(xué)使用了如下器材：電源E（電動(dòng)勢(shì)12V）；電壓表V（量程為15V，內(nèi)阻約15KΩ）；電流表A（量程100mA,內(nèi)阻約10Ω）；滑動(dòng)變阻器（最大電阻為50Ω）；單刀單擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線(xiàn)若干。測(cè)出了一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)如圖甲所示，已知小燈泡的額定電壓為12V。（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙的虛線(xiàn)方框中畫(huà)出此實(shí)驗(yàn)電路。（2）由小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)可知小燈泡的額定功率為P額＝

W。參考答案：15.在做《測(cè)定金屬的電阻率》的實(shí)驗(yàn)中，若待測(cè)電阻絲的電阻約為5Ω，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，備有以下器材：A.電池組(3V、內(nèi)阻lΩ)B.電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.0125Ω)C.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)D.電壓表(0～3V，內(nèi)阻約4kΩ)E.電壓表(0-15V，內(nèi)阻約15kΩ)F.滑動(dòng)變阻器(0-20Ω，允許最大電流lA)G.滑動(dòng)變阻器(0～2000Ω，允許最大電流0.3A)H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)(1)上述器材中應(yīng)選用的是____________

.(只填寫(xiě)字母代號(hào))(2)某同學(xué)采用了如圖10所示的部分電路測(cè)量電阻，則測(cè)量值比真實(shí)值偏________(選填“大”或“小”).根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線(xiàn)如圖11所示，圖中MN段向上彎曲的主要原因是下面的___(填A(yù)或B)A.

隨著電阻絲中的電流增大，溫度升高，電阻率增大，電阻增大

B.

隨著電阻絲中的電流增大，溫度升高，電阻率減小，電阻減小

(3)在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)該電阻絲的長(zhǎng)度和直徑如圖12所示，則其長(zhǎng)度為

cm，直徑為

mm．參考答案：（1）

ACDFH，（2）小

、

A

（3）

10.025

cm、

4.487

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy中，第一象限內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形區(qū)域（其AO邊與y軸重合、一個(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O），區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；第二象限內(nèi)分布著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（不計(jì)重力），以速度v垂直O(jiān)C邊從三角形OC邊中點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，并垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)，最后從x軸上的某點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，已知粒子飛出電場(chǎng)時(shí)，其速度方向OC邊平行。求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。參考答案：（1）由題可知帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r、周期為T(mén)，則：

2分

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

2分

(2)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由題意得：

2分

2分

2分

C17.如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上．初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線(xiàn)與導(dǎo)軌平行．（1）求初始時(shí)刻通過(guò)電阻R的電流I的大小和方向；（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，求導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到停止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．參考答案：解：（1）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=BLv0通過(guò)R的電流大小根據(jù)右手定則判斷得知：電流方向?yàn)閎→a

（2）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=BLv感應(yīng)電流棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上，如圖所示．根據(jù)牛頓第二定律有|mgsinθ﹣F|=ma解得a=|gsinθ﹣|（3）導(dǎo)體棒最終靜止，有mgsinθ=kx彈簧的壓縮量設(shè)整個(gè)過(guò)程回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，根據(jù)能量守恒定律有

解得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱答：（1）初始時(shí)刻通過(guò)電阻R的電流I的大小為，方向?yàn)閎→a；（2）此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a為|gsinθ﹣|；（3）導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到停止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為[+﹣EP]．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律；右手定則；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）棒向上運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)，由E1=BLv0求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向；（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=BLv，再由歐姆定律求得感應(yīng)電流，由F=BIL求出此時(shí)棒所受的安培力，根據(jù)牛頓第二定律就可以求出加速度；（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)，由胡克定律求出彈簧的被壓縮長(zhǎng)度x，對(duì)整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用能量守恒列式，可求出回路產(chǎn)生的總熱量，再串聯(lián)關(guān)系求出R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．18.如圖為一電流表的原理示意圖．質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過(guò)一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k．在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長(zhǎng)度大于ab．當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合：當(dāng)MN中有電流通過(guò)時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度．（1）當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)多少？（重力加速度為g）（