河北省定州中学2020┄2021学年高二承智班下学期期末考试物理试题

一、选择题

1.如图所示，abｃ为半径为ｒ的半圆，圆心为O，ｃｄe为半径为2ｒ的1/４圆弧,两圆弧相切于ｃ点,空间有垂直于纸面向里的匀强磁场。带电微粒1、2分别由a、ｅ两点同时开始沿圆弧运动，经时间t１在ｃ点相碰,碰撞时间很短,碰后结合成一个微粒３,微粒3经时间t2第一次到达O点。不计微粒的重力和微粒间的相互作用，则

A. 微粒1带正电

B. 微粒3可能沿逆时针方向运动到Ｏ点

C. 微粒1和２的电荷量之比为ｑ１：q２＝3:1

D. ｔ1：t２=2:5

2.如图所示，M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷。在M正上方用丝线悬挂一个闭合

O O上，现让橡胶盘由静止开始绕铝环Ｎ，铝环也处于水平面中，且M盘和N环的中心在同一条竖直线12

O O轴按图示方向逆时针加速转动,下列说法正确的是

12

A. 铝环N有沿逆时针方向的感应电流

Ｂ．铝环N有扩大的趋势

C. 橡胶圆盘Ｍ对铝环N的作用力方向竖直向下

D. 橡胶圆盘M对铝环Ｎ的作用力方向竖直向上

3．如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。则（)

Ａ．物体最终不可能停在Ａ点

B．整个过程中物体第一次到达Ａ点时动能最大

Ｃ. 物体第一次反弹后不可能到达B点

Ｄ. 整个过程中重力势能的减少量等于克服摩擦力做的功

4．如图所示，从倾角为θ的斜面顶点A将一小球以初速v0水平抛出，小球落在斜面上Ｂ点,重力加速度为g，（不计空气阻力)下列正确的是

A. 从A到B的运动时间

B. AＢ长度为

C. Ｂ点的速度为

D．小球在Ｂ点时的速度分量满足

5.如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L,两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ,在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从h高度处由静止释放,在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动.导体棒始终与导轨垂

直且仅与涂层间有摩擦,动摩擦因数μ＝tａnθ,其他部分的电阻不计,重力加速度为ｇ，下列说法正确的是（）

A. 导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动

B．在涂层区导体棒做减速运动

C．导体棒到达底端的速度为

D. 整个运动过程中产生的焦耳热为mｇｈ﹣

６.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示，实线是电场线，下列说法正确的是( )

A. 粒子在a点时的加速度比在ｂ点时的加速度小

B. 从ａ到ｂ过程中,粒子的电势能不断减小

C. 无论粒子带何种电，经ｂ点时的速度总比经a点时的速度大

D. 电场中a点的电势一定比b点的电势高

7.如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为、半径为的扇形，一束光平行于横截面，以入射角照射到上,不透光。只考虑首次入射到圆弧上的光

A. 若,则面上最大的入射角为

Ｂ. 若,则面上最大的入射角大于

Ｃ. 若增大，则上有光透出部分的强长不变

D. 若增大，则上有光透出部分的弧长变长

8．a、b是两种单色光，其频率分别为v a、ｖb,且=k

Ａ. ａ、b光子动量之比为=ｋ

Ｂ. 若ａ、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为＝k

C. 若a、b都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差Ｅka-E kb=hvｂ(k－1）

Ｄ. 若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到Ａ态和B态产生的,则A、B两态的能级之差E A-ＥB＝hvｂ（k －１)

9.如图所示,ACＤ，EFＧ为两根相距L的足够长的金属直角导轨,它们被竖直固定在绝缘水平面上,CDＧF 面与水平面成θ角.两导轨所在空间存在垂直于CＤGF平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两根质量均为m,长度均为Ｌ的金属细杆ab,cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计.当aｂ以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cｄ杆也正好以速度ｖ２向下匀速运动.重力加速度为g．以下说法正确的是（)

Ａ. 回路中的电流强度为

B. ab杆所受摩擦力为mg sｉnθ

C. ｃd杆所受摩擦力为μ(ｍg sｉｎθ＋）

D. μ与v1大小的关系为μ(mg sinθ+）=mgcｏsθ

1０．如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一，二,四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P（-L,0)，Q(0,-L)为坐标轴上的两个点.现有一电子从Ｐ点沿ＰQ方向射出，不计电子的重力( )

A. 若电子从P点出发恰好经原点Ｏ第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为

B. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为πL

C. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为2πＬ

Ｄ．若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为πL，也可能为2πL

11．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、ｃ,左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压Ｕ.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )

A. 前表面比后表面电势高

B. 前表面比后表面电势低

C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大

Ｄ. 污水流量Q与U成正比，与a、ｂ无关

１2.（多选）如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图,长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑.将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子,将上、下表面和电源接通,电路中会形成大小为I的电流,导管的前后两侧便会产生压强差ｐ,从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为Ｅ，内阻为ｒ，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是( )

Ａ. 此装置中血浆的等效电阻

B. 此装置中血浆受到安培力大小Ｆ=BＩL

C. 增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度

D．前后两侧的压强差

13.如图所示，电子由P点从静止开始沿直线PQ做加速直线运动，从Q点射出。若要求电子能击中在与直线PＱ成α角方向、与Ｑ点相距d的点M(已知:电子的电荷量为ｅ、质量为ｍ、加速电压为U、不计电

子重力)。下列选项正确的是

A. 电子运动到Q 点的速度v=2eU m B ． 若在Q 的右侧加一个垂直于纸面向里的匀强磁场Ｂ,则其大小为B=22sin d

eU m α

C ． 若在Q 的右侧加一个平行于QM 的匀强磁场,则电子不可能到达M 点 D. 若在Q 的右侧加一个垂直于ＰQ 向上的匀强电场E,则其大小为E=24sin cos U d α

α

14．如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成(

)和(）的电流表，把两个电流表

并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是( )

Ａ．

的指针还没半偏时，的指针已经半偏 Ｂ.

的指针还没半偏时,的指针已经半偏 C ．

的读数为1A 时，的读数为0．6A Ｄ. 的读数为１A 时，干路的电流为1.2A

1５.太阳系中某行星A 运行的轨道半径为R ,周期为T ,但科学家在观测中发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间ｔ发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 外侧还存在着一颗未知星B ,它对Ａ的万有引力引起Ａ行星轨道的偏离，假设其运行轨道与Ａ在同一平面内,且与

Ａ的绕行方向相同,由此可推测未知行星Ｂ绕太阳运行的圆轨道半径为

A. B. Ｒ

Ｃ．Ｄ.

16.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度.图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有４８齿，B轮有４2齿，Ｃ轮有18齿,D轮有１2齿,则下列正确的是

A. 当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比V B:V C=7:3

B. 当B轮与C轮组合时,两轮的周期之比TＢ:TＣ＝3:7

C. 当A轮与Ｄ轮组合时,两轮的角速度之比ωA:ωD =1∶4

D. 当A轮与Ｄ轮组合时，两轮角速度之比ωA:ωD=4∶1

1７.如图示,圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿直径AB方向从A点射入磁场中,分别从圆弧上的P，Q两点射出,则下列说法正确的是( ）

A. 两粒子分别从A到Ｐ、Q经历时间之比为3∶1

B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为1∶1

C. 粒子在磁场中运动轨道半径之比为2∶1

D．粒子在磁场中速率之比为1∶3

１8．如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面,其中，一束由、单色光组成

的复色光从水中以角度入射三棱镜再从三棱镜射出,光路如图所示，则

A. 该材质相对水是光密介质

B. 单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度

C. 增大入射角，界面出射时光先消失

D. 减小入射角,界面出射时光先消失

19.如图所示，半径为R的光滑绝缘的半圆形轨道ＡBC，A点与圆心等高,B点在圆心正下方,轨道固定于电场强度为E的匀强电场中。两个带等量同种电荷小球刚好能静止在轨道的Ａ点和Ｂ点。己知两小球质量皆为m,重力加速度为g，静电力常量为k。下列说法正确的是

Ａ．小球带正电

B. 小球的带电量为mg／Ｅ

Ｃ. 小球的带电量为

D. 在Ａ点小球对轨道的压力大于在B点小球对轨道的压力

20.如图所示,A，B两物体质量为m A,ｍB(mＡ>m B)，由轻绳连接绕过滑轮并从静止释放，不计滑轮质量和所有摩擦，则A、B运动过程中( )

A. 轻绳的拉力为(ｍA－mＢ)ｇ

B. 轻绳的拉力逐渐减小

Ｃ. 它们加速度的大小与成正比

D. 若（m A+m B)是一定值,则加速度大小与（m A-m B)成正比

二、实验题

21.有一只标识为“２．5 Ｖ，0.５A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线,实验室所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择：

编号器材名称规格与参数

A电源Ｅ电动势为3.0 Ｖ，内阻不计

B电流表A１量程0～１０mA，内阻200 Ω

C电流表A2量程0～60０mA,内阻2 Ω

D电阻箱R阻值99９.99 Ω

E滑动变阻器R1最大阻值1０Ω

F滑动变阻器R2最大阻值2 ｋΩ

（１)为了达到实验目的需要组装一个量程为3.０V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到＿_______ Ω;（2）为了减小实验误差,实验中滑动变阻器应选择__＿__＿＿_（选填器材前面的编号）；

(3）请帮助小华设计一个电路,要求使误差尽量小,并将电路图画在图1虚线框内_＿_____＿；

(４)小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线＿________;

电压Ｕ/V00.5 1.0１.５２.0 2.5

电流I/A00.170.300.39０.450.49

(5)将一个电动势为1.5 V，内阻为３Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为＿__＿__＿_W(结果保留1位有效数字)．

三、解答题

22.研究物体的运动时，常常用到光电计时器.如图所示，当有不透光的物体通过光电门时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.光滑水平导轨MN上放置两个物块A和Ｂ,左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接,将两个宽度为d=3．6×1０-3ｍ的遮光条分别安装在物块A和B上,且高出物块，并使遮光条在通过光电门时挡光.传送带水平部分的长度L=9．0ｍ,沿逆时针方向以恒定速度ｖ=６.0ｍ/s匀速转动．物块B与传送带的动摩擦因数，物块A的质量（包括遮光条）为m A=2．0kg.开始时在A和Ｂ之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻

弹簧.两物块第一次通过光电门,物块A通过计时器显示的读数t1=9.０×10-4s,物块B通过计时器显示的读数ｔ2=1.8×１0-3ｓ，重力加速度g取10m/ｓ2,试求：

(1)弹簧储存的弹性势能E p;

（2)物块B在传送带上滑行的过程中产生的内能;

(3) 若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰,碰撞中没有机械能损失,则弹射装置P必须对A做多少功才能让B碰后从Ｑ端滑出.

参考答案１．ＣD ２.AD ３.AＣ４.ＢＣ

5.AC

6.ＡC ７.BＣ8.ACD ９.ＣD

1０．ＡD １1.BD

12.AＣＤ

13.A

14.Ｄ

1５．A 1６.C 17.B 18．C 19．B

２０．Ｄ

２1．（1)10０（2)E (3）（4)(５)０.2 22.(1）(２)(3)

(1）解除锁定,弹开物块AB后，两物体的速度大小新课标第一网

v A=ｍ/s

v B＝m／s

由动量守恒有:mＡvＡ＝ｍBｖＢ

得ｍB=4.0 kg

弹簧储存的弹性势能

（2）B滑上传送带先向右做匀减速运动,当速度减为零时，向右滑动的距离最远。

由牛顿第二定律得:

所以B的加速度:a= ２.0ｍ/s2

B向右运动的距离: 1.0ｍ＜9．０米物块将返回

向右运动的时间为:

传送带向左运动的距离为: 6.0m

B相对于传送带的位移为:

物块B沿传送带向左返回时，所用时间仍然为ｔ１，位移为ｘ1 B相对于传送带的位移为：

物块B在传送带上滑行的过程中产生的内能：

９６J

（3) 设弹射装置给A做功为W,

AＢ碰相碰,碰前Ｂ的速度向左为,碰后的速度设为

规定向右为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律得：

碰撞过程中,没有机械能损失:

B要滑出平台Q端，由能量关系有：.

所以由得W>84J