黑龙江省大庆铁人 2021-2022学年高二（上）期末物理试题.docx

1、铁人中学2020级高二学年上学期期末考试物理试题第卷选择题部分一、选择题（本题共12小题；每小题5分，共60分。1-7题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的；8-12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。）1. 关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是（）A. 带电粒子沿着磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功B. 带电粒子逆着磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做负功C. 带电粒子垂直于磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子不做功D. 带电粒子垂直于磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做功的情况与电荷的正负有关2. 如下四幅图表示运动电荷或通

2、电直导线分别在匀强磁场中的受力方向，其中正确的是（ ）A B. C D. 3. 如图为速度选择器示意图，P1、P2为其两个极板。某带电粒子电荷量为q，以速度v0从S1射入，恰能沿虚线从S2射出。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A. 该粒子一定带正电B. 该粒子以速度v0从S2射入，也能沿虚线从S1射出C. 该粒子以速度3v0从S1射入，仍能沿虚线从S2射出D. 该粒子电荷量变为3q，以速度v0从S1射入，仍能沿虚线从S2射出4. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构简图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁场强弱由通过励磁线圈的电流来调节，在球形玻璃泡底部有一个可以升降的电子枪，从电子枪灯丝

3、中发出电子的初速度可忽略不计，经过加速电压U（U可调节，且加速间距很小）后，沿水平方向从球形玻璃泡球心的正下方垂直磁场方向向右射入，电子束距离球形玻璃泡底部切线的高度为h（见图），已知球形玻璃泡的半径为R。下列说法正确的是（）A. 仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大B. 仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小C. 电子束在玻璃泡内做完整圆周运动的最大半径为R-hD. 仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变小5. 甲、乙两铁球质量分别是m甲=1kg、m乙=2kg，在光滑水平面上均沿同一直线向正方向运动，速度分别是v甲=6m/s、v乙=2m/s，甲追上乙发生正碰后两物体的速度有

4、可能是（）A. v甲=2m/s，v乙=4m/sB. v甲=7m/s，v乙=1.5m/sC. v甲=3.5m/s，v乙=3m/sD. v甲=3m/s，v乙=3m/s6. 如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距为1m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30，且处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势为1.5V，回路中的总电阻为2，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（）A. 0.1NB. 0.3NC. 0.5ND. 0.6N7. 太原一商场发生高空坠物事件，一女孩被砸伤，因此一定要严厉禁止高空抛物。假设一个质量为的鸡蛋从

5、高处由静止释放后，砸到地面上的一个安全帽上，鸡蛋壳与安全帽的作用时间为，重力加速度g取，则安全帽受到的平均冲击力大小约为（）A. B. C. D. 8. 如图为回旋加速器的示意图，两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，已知D形盒的半径为R，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q，已知质子在磁场中运动的周期等于交变电源的周期，下列说法正确的是（）A. 粒子由加速器的边缘进入加速器B. 质子的最大速度不超过2RfC. 质子的最大动能与U无关D. 粒子在狭缝和D形盒中运动时都能获得加速9. 如图所示，小车放在光滑水平面上，将系绳小球拉开到一定的

6、角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，那么在以后的过程中（）A. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量不守恒B. 小球向左摆动时，小车向右运动，系统机械能不守恒C. 小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零D. 小球向左摆到最高点，小球的速度为零小车速度也为零10. “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出。忽

7、略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A. 火箭的推力来源于燃气对它的反作用力B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为C. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒11. 如图所示，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（）A. 该粒子带负电B. A点与y轴的距离为C. 粒子由O到A经历时间D. 运动过程中粒子的速度不变12. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加

8、速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始，经加速电场加速后，沿中心线做匀速圆周运动通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A. 该粒子一定带负电B. 加速电场的电压C. 该粒子通过静电分析器时电场力不做功D. 二、实验题（共14分）13. 在“用单摆测重力加速度”的实验中（1）实验中，用毫米刻度尺测出细线的长度，用游标卡尺测出摆球的直径，如图甲所

9、示，摆球的直径为D=_mm。（2）现已测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_（用L、n、t表示）。（3）甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2L图象中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为_；A虚线，不平行实线OMB虚线，平行实线OMC虚线，平行实线OMD虚线，不平行实线OM14. 在测量玻璃折射率的实验中：（1）小明同学在测某梯形玻璃砖的折射率，画玻璃砖边界时操作如图甲所示，请指出其不当之处：_（写出一点即可）。（2

10、）小强同学在测量玻璃砖的折射率实验时，以通过入射光线P1P2（图片中未标出）的直线与玻璃砖的交点O为圆心，以某一适当长度R为半径画圆，与OA交于P，与OO的延长线交于Q，从P和Q分别作玻璃砖界面的法线NN的垂线，P和Q分别为垂足，如图乙所示，用刻度尺量得PP=45mm，QQ=30mm，则玻璃砖的折射率n=_。（3）在用插针法测定玻璃砖折射率实验中，小明、小强二位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图丙中、所示，其中小明同学用的是矩形玻璃砖，小强同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图。则小明同学测得的折射率与真实值相比_填（“偏大”、“偏小”

11、或“不变”）；小强同学测得的折射率与真实值相比_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。三、计算题（本题共3小题，满分36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）15. 如图所示，质量为m的小物体以水平初速度v0滑上原来静止在光滑水平轨道上的质量为5m的小车上，物体与小车上表面的动摩擦因数为，小车足够长，求：（1）物体从滑上小车到相对小车静止所经历的时间；（2）物体相对小车滑行的距离是多少？16. 如图所示，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距l=0.5med间连入一电源E=1V，ab间放置一根长为l=0.

12、5m的金属杆与导轨接触良好，cf水平且abcf为矩形空间中存在一竖直方向的磁场，当调节斜面abcf的倾角时，发现当且仅当在3090之间时，金属杆可以在导轨上处于静止平衡已知金属杆质量为0.1kg，电源内阻r及金属杆的电阻R均为0.5，导轨及导线的电阻可忽略，金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的倍重力加速度g=10m/s2，试求磁感应强度B及17. 如图所示，虚线为两磁场边界，虚线左侧存在着半径为R的半圆形匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，圆心O为虚线上的一点，虚线右侧存在着宽度为R的匀强磁场，方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，从圆周上的A点以某一初速度沿半径方向射入半圆形磁场区域，恰好从D点射出，AO垂直OD。若将该带电粒子从圆周上的C点，以相同的初速度射入磁场，已知AOC=53，粒子刚好能从虚线右侧磁场区域射出，不计粒子重力，sin53=0.8，cos53=0.6，求：（1）当该带电粒子从A点射入半圆形磁场区域时，求：带电粒子的初速度及其从A到D的运动时间；若粒子在从D点离开磁场前某时刻，仅将磁感应强度大小变为B1，此后粒子恰好被束缚在该半圆形磁场中，则B1的最小值为多少?（2）当粒子从C点入射，为满足题干要求，求虚线右侧磁场的磁感应强度B2大小为多少?