辽宁省阜新市第十六高级中学高二物理下学期期末试卷含解析

辽宁省阜新市第十六高级中学高二物理下学期期末试卷含解析 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. 在张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆，摆长关系为Lc > Lb = Ld > La，如图6所示，先让d摆动起来(摆角不超过5°).则下列说法正确的是（       ） A．b摆发生振动其余摆均不动      B．所有的摆均以的周期振动 C．所有的摆均以相同摆角振动     D．a、b、c中c摆振幅最大 参考答案： B 2. （多选）等腰直角三角形ABC区域内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，t=0时刻有一束质量均为m、电荷量均为q的正离子由直角顶点B沿BC方向射入磁场，可认为所有离子都是同时进入磁场且各离子速度大小不等，不计离子的重力及离子间的相互作用，则（    ） A．由AC边界射出的离子在磁场中运动的时间均为 B．由AB边界射出的离子在磁场中运动的时间均为 C．时刻磁场中的所有离子都在同一直线上 D．任何同一时刻磁场中的所有离子都在同一直线上 参考答案： BCD 3. 如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极间的电压不变，则：      （       ） ①把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回。 ②把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落。 ③把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回。 ④把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落。 以上判断正确的是（   ） A、①②③④          B、①②④          C、②③④           D、①③④  参考答案： D 4. 参考答案： A 5. 电动机线圈的电阻为R，电动机正常工作时，两端电压为U，通过电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是(　　) ①电动机消耗的电能为UIt ②电动机消耗的电能为I2Rt ③电动机线圈产生的电热为I2Rt ④电动机线圈产生的电热为U2t/R A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①③ 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （6分）如图所示“］”形金属线框的两平行边间距为L，垂直于线框平面的匀强磁场磁感应强度为B特，线框上连接的电阻阻值为R，其它电阻不计，当不记电阻的与金属框始终接触良好的金属棒MN以垂直于磁感线方向的速度v匀速运动时，感应电动势的大小为      ，电阻R消耗的电功率为        。 参考答案： BLv， 7. 如图10所示，将α、β和γ三束射线射人磁场中，图中A束射线是γ射线，B束射线是         射线，C束射线是         射线。 参考答案： 8. 如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度先后射入电场中，最后分别打在正极板的C、B、A处，则（1）落在C处的粒子带           电，落在A处的粒子带           电 （2）三种粒子在电场中运动时间分别为ta 、tb  、tc ,则大小关系为           （3）三种粒子在电场中的加速度分别为aa、ab、ac ，则大小关系为                   （4）三种粒子到达正极板时动能分别为Eka、Ekb、Ekc  ，则大小关系为          参考答案： 9. 一列波的波速为0.5m／s，某时刻的波形图如图10所示，经过一段时间（小于一个周期）后波形如细线所示，这段时间可能是____s或____s． 参考答案： 10. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子以一定的初速度沿中线进入水平放置的平行金属板内，恰好没下板的边缘飞出，已知板间的电压为U，粒子通过平行金属板的时间为t，不计粒子的重力，则平行金属板间的距离d=　   　，粒子在前和后时间内电场力做功之比为　  　． 参考答案： t；1：3 考点：带电粒子在匀强电场中的运动． 专题：带电粒子在电场中的运动专题． 分析：带正电的粒子进入水平放置的平行金属板内，做类平抛运动，竖直方向做初速度为0的匀加速运动，由推论可求出在前时间内和在后时间内竖直位移之比，由功的定义求出电场力做功之比． 解答：解：带电粒子在电场中做的是类平抛运动，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，位移 电场力为 根据牛顿第二定律a= 所以 故d= 根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，根据结论y1：y2：y3=1：3：5可知， 前时间内，电场力做功为W1=qEy1，后时间内，电场力做功为W2=qEy2，所以 故答案为：t；1：3． 点评：本题是类平抛运动，要熟练掌握其研究方法：运动的合成与分解，并要抓住竖直方向初速度为零的匀加速运动的一些推论，研究位移和时间关系． 11. 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 12. 将一通电直导体垂直磁场方向放入某匀强磁场，若只增大电流，则导体受到的安培力将       ；若只减弱磁场，则导体受到的安培力将        。 参考答案： 增加，减小 13. 如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为L1,  q2与q3之间的距离为L2,且每个电荷都处于平衡状态.      (1)如果q2为正电荷,则q1为________电荷,q3为电荷________.（填正、负）      (2)q1、q2的电荷量大小关系是q1________q2 （填大于、小于、等于）     . 参考答案： 1)负、负  (2)大于 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下： A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB B．调整气垫导轨，使导轨处于水平 C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上 D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1 E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。 本实验中还应测量的物理量是____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________。 参考答案： 15. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律 ． （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C．用天平测出重锤的质量； D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带； E．测量纸带上某些点间的距离； F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是             ．（将其选项对应的字母填在横线处） （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________． （3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是               ．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝              ． 参考答案： （1）BCD    （2） 或 （3） 重锤的质量m ， 或 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O是平衡位置，振幅A=2cm，周期T=0.4s． (1)若以向右为位移的正方向，当振子运动到右方最大位移处开始计时，试画出其振动一个周期的振动图像； (1)若以向右为位移的正方向，当振子运动到右方最大位移处开始计时，试画出其振动一个周期的振动图像； (2)若从振子经过平衡位置开始计时，求经过2.6s小球通过的路程？ 参考答案： S=t/T*4A=52cm=0.52m 17. (8分)物理学家在科学研究的过程中，经常需要测量微观带电粒子的运动速度。有同学提出如下方案进行粒子速度的测量：如图所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。现有一带电离子(不计重力，已知电量q，质量m)，从A沿圆形区域的直径射入磁场，测得离子从C点射出磁场的方向(反向延长通过圆心O点)与初速度方向间的夹角为。求该离子的运动速度。 参考答案： 根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式 ①(4分) 根据几何关系：②(2分) 根据①②式得：  (2分) 18. 空间有一电场，在X轴上﹣d到2d间电势随X的变化关系图象如图所示，现有两个完全相同带负电粒子同时从X=﹣d和X=2d处静止释放，粒子的运动一直在X轴上，假设两粒子间静电相互作用力可忽略不计，粒子仅受空间中的电场力，则两粒子相遇时的位置坐标X=？ 参考答案： 解：设x轴上粒子在﹣d～0区域加速度大小为a1，0～2d区域加速度大小为a2， 由图可知：a1=2a2 设当左边粒子经过O点时为2v，则此时右边粒子速度为v，所走位移大小分别为d和，然后两粒子以相同加速度大小为a2相向而行 另由动能定理可知：两粒子相遇时速度大小v'相等  由运动学可知： 所以相遇点位置坐标x为： 答：两粒子相遇时的位置坐标X= 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理的应用． 【分析】通过图象判断出物体的加速度，利用运动学公式求的速度，及位移即可