2021乐山高二下学期期末考试物理试卷含答案

机密★启用前〔考试时间：2021年7月2日下午2：30—4：00〕

乐山市2020-2021学年高二下学期期末考试

物理

本试题卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共6页，考生作答时，须将答案答在答题卡上。在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分110分。考试时间90分钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题共56分）

注意事项：

1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上．

2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再涂选其它答案，不准答在试题卷上．

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．

本卷共16题，每题3.5分，共56分．（在每小题给出的四个选项中，第1至12题只有一个选项是正确的，第13至16题有多个选项正确，全部选对的得3.5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）．

1．利用如图所示的装置研究点电荷之间的相互作用力，当A带电荷量为+Q、质量为M，B带电荷量为+q、质量为m时，绝缘轻绳摆开的角度为，且两点电荷相距L，连线水平，已知静电力常量为k，则

A．

B．若仅将B的质量增大，则轻绳摆开的角度增大

C．若仅将A的质量增大，则轻绳摆开的角度增大

D．若仅将A向左移动，则轻绳摆开的角度增大

2．质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是

A．M带负电，N带正电

B．M的速率小于N的速率

C．洛伦兹力对M、N做正功

D．M在磁场中的运行时间大于N的运行时间

3．如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹上最右侧的点，不计粒子的重力，下列说法正确的是

A．粒子在电场中的加速度先增大后减小

B．粒子所受电场力的方向沿轨迹方向

C．粒子在M点的速率最大

D．粒子在电场中的电势能先增大后减小

4．如图，在直角三角形区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，，，E是边的中点，此时E点的磁感应强度大小为B。若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度

A．大小仍为B，方向垂直于向上

B．大小为器，方向垂直于向下

C．大小为器，方向垂直于向上

D．大小为，方向垂直于向下

5．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示。下列结论正确的是

A．小球在O位置时，动能最大，加速度为零

B．小球在A、B位置时，加速度最大，速度也最大

C．小球从A经O到B的过程中，速度一直增加

D．小球从A到O的过程中，弹簧的弹性势能不断增加

6．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球可以看成点电荷，A球带电量为，B球带电量为，由静止开始释放后A球加速度大小为B球的两倍。下列说法正确的是

A．A球受到的静电力是B球受到静电力的2倍

B．靠近过程中A球的动能总是等于B球的动能

C．A球受到的静电力与B球受到的静电力是一对平衡力

D．现把A球与带电量为的C球接触后放回原位置，再静止释放A、B两球，A球加速度大小仍为B球的2倍

7．电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为，电容器中的P点电势为，则下列说法正确的是

A．若将上板下移少许，Q增大，U减小，不变，变大

B．若将上板下移少许，Q不变，U减小，减小，变小

C．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，不变，变大

D．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，不变，变小

8．如图所示，在半径为R的圆内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿半径方向从a点射入，从b点射出，速度方向改变了60°，粒子的重力不计。若磁感应强度变为后，该粒子保持速度不变从同一位置射入，下列描述正确的是

A．粒子做圆周运动的半径为

B．粒子做圆周运动的半径为

C．粒子在磁场中运动的时间为

D．粒子在磁场中运动的时间为

9．如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，下列说法正确的是

A．弹簧弹力逐渐变小

B．弹簧弹力先减小后增大

C．磁铁对斜面的压力逐渐变小

D．磁铁对斜面的压力逐渐变大

10．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，金属杆在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动。金属导轨间距为L，电阻不计，金属杆的电阻为2R、长度为L，a、b间电阻为R，M、N两点间的电势差为U，则通过电阻R的电流方向及U的大小

A．，  B．，

C．，  D．，

11．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为11∶1，给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示的交变电压，小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为20Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是

           甲        乙

A．变压器原副线圈的磁通量变化率之比11∶1

B．电压表的示数为220V

C．灯泡的额定功率为20W

D．变压器输入电压的瞬时值表达式为

12．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是

A．a、b、c三色光的频率依次越来越大

B．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大

C．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大

D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射

13．如图所示，真空中有一正点电荷甲固定在O点，虚线是其在周围空间产生的电场的三个等势面，且相邻的两个等势面间电势差相同。实线是点电荷乙在电场中运动轨迹，S、M、N为运动轨迹与等势面的交点，下列说法正确的是

A．乙为正电荷  B．电势

C．电荷乙电势能 D．场强大小

14．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表的结构示意图，下列说法中正确的是

    甲 乙 丙        丁

A．图甲中增大电压U可增大粒子的最大动能

B．图乙中可以判断出B极板为发电机的正极

C．图丙中粒子沿直线运动的条件是

D．图丁中线圈在极靴产生的匀强磁场中转动

15．A、B两带电小球，电荷量分别为、，质量分别为和，如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到A球的距离，，，C是连线上一点且在O点的正下方，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k，则下列说法正确的是

A．A、B间的库仑力大小

B．A、B两球的质量之比为

C．C点的电场强度为零

D．若仅互换A、B两球的带电荷量，则A、B两球位置将仍处于同一水平线上

16．如图所示，在高为h的桌面上固定着两根平行光滑金属导轨，导轨左段弯曲，右段水平，两部分平滑连接，导轨间距为L，电阻不计，在导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，、为两根相同的金属棒，质量均为m，长度均为L，电阻均为r。开始时静置于水平导轨上某位置，将从弯曲导轨上距离桌面高为h处由静止释放，离开导轨水平抛出，落地点距轨道末端的水平距离也为h，金属棒在运动过程中没有发生碰撞且与导轨接触良好，重力加速度为g。以下说法正确的是

A．在导轨上的最大加速度为

B．在导轨上的最大加速度为

C．的落地点在的右侧

D．电路中产生的热量为

第Ⅱ卷（非选择题 共54分）

注意事项：

1．必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的大题区域内作答．作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚．答在试题卷上无效。

2．本卷共5小题，共54分．

17．（6分）将满偏电流、内阻未知的电流表G改装成电压表。

（1）利用如图所示的电路测量电流表G的内阻（图中电源的电动势）；先闭合，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合，保持R不变，调节，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值________Ω。

（2）将该表改装成量程为3V的电压表，需________（选填“串联”或“并联”）阻值为________Ω的电阻。

18．（12分）为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律，某同学设计了如图甲所示的电路，电路中选用的小灯泡的规格为“”。

甲     乙       丙           丁

（1）实验室提供的滑动变阻器有（0—50Ω）、（0—5Ω），本实验应选用________（填“”或”）。

（2）根据设计的电路图，连接好乙图中的实物图。

（3）在某次测量中，电压表的示数如图丙所示，其读数为________V。

（4）根据测得的电压、电流值，作出图像如图丁实线所示，由图像可得，小灯泡正常发光时的电流为________A（保留三位有效数字）。

（5）图中a为电压为1.00V时图线上的点与原点的连线，b为该点的切线，要求图线上该点对应的灯泡的电阻，应求________（填“a”或“b”）的斜率，由图线可知，小灯泡的电阻随温度的升高而________。

19．（10分）一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示。图中O为圆心，为竖直方向的直径。有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行上移，当入射点M与O点的距离为时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。已知光在真空中的速度为c。求：

（1）该玻璃砖对此单色光的折射率；

（2）自M点入射的光在玻璃砖中的传播时间。

20．（12分）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，在电场中的O点，先后以相同的速度竖直向上抛出两个质量均为m的小球A、B，A不带电，B的电荷量为。A从抛出到回到O点所用时间为t，B从抛出到回到O点所用时间为。重力加速度为g，不计空气阻力。求：

（1）电场强度的大小；

（2）B上升的最大高度。

21．（14分）如图所示，在直角三角形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。从离子源产生的正离子的质量为m，电荷量为q，由静止经加速电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上与x轴的夹角为45°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；

（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。

乐山市2020-2021学年高二下学期期末考试

物理参考答案及评分意见2021.7

第I卷（选择题 共56分）

本卷共16题，每题3.5分，共56分在每小题给出的四个选项中，第1至12题只有一个选项是正确的，第13至16题有多个选项正确，全部选对的得3.5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）．

第II卷（非选择题 共54分）

17．（6分）（1）100（2分）（2）串联（2分）（3）9900（2分）

18．（12分）（1）  （2分）

（2）如图所示  （2分）

（3）2.40  （2分）

（4）0.283（0.282～0.284） （2分）

（5）a（2分） 增大（2分）

19．（10分）解：（1）如图所示，设光射到P点处恰好发生全反射，临界角为，由几何分析可得此单色光在玻璃砖中全反射的临界角

又有   （2分）

可得该玻璃砖对此单色光的折射率  （1分）

（2）自M点入射的光在玻璃砖中的传播的光路图如图所示和为正角形 （2分）

光的路程长   （2分）

    （2分）

    （1分）

20．（12分）解：（1）设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a，抛出时的初速度为。根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件，有

    （2分）

对A球：    （2分）

对B球：    （2分）

解得    （2分）

（2）设B上升的高度为h，根据动能定理有

   （2分）

联立解得    （2分）

20．（14分）解：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为g，加速后的速度大小为，由动能定理有

    （3分）

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有

    （3分）

由几何关系知   （2分）

联立各式得：   （2分）

（2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴经过的路程为

   （2分）

带电粒子从射入磁场到运动到x轴的时间为

   （2分）