山东省滨州市博兴县2020-2021学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-10-12 类型：期中考试

进入出卷网下载

一、单选题

1. 关于动量，下列说法中正确的是（）

A、做匀速圆周运动的物体，动量不变 B、做匀变速直线运动的物体，它的动量可能不变 C、物体的动能变化，动量也一定变化 D、物体做匀加速直线运动时，动量变化率可能变化

查看试题解析
2. 一质量为2kg的物体，速度由向东3m/s变为向西3m/s，在这个过程中该物体的动量与动能的变化量分别是（）

A、0、0 B、0、18J C、12kg·m/s、0 D、12kg·m/s、18J

查看试题解析
3. 如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关s闭合后，则小磁针北极(黑色一端)指示磁场方向正确的是（）

A、a B、b C、c D、d

查看试题解析
4. 如图所示，在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，a、b、c是等边三角形的三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B，则O处磁感应强度（）

A、 $\frac{1}{2} B$ B、 $2 B$ C、 $\frac{3}{2} B$ D、 $\frac{\sqrt{3}}{2} B$

查看试题解析
5. 如图所示，A、B两小球质量分别为 $m_{A} = 2 kg ， m_{B} = 3 kg$ ，它们在光滑水平面上相向运动，速度大小 $v_{A} = v_{B} = 2 m/s$ ，碰撞后粘在一起，则（）

A、碰后两球速度为 $2m/s$ B、碰后两球速度为0 C、碰撞过程B对A球的冲量大小为 $4 .8N \cdot s$ D、碰撞过程B对A球的冲量大小为 $3 .2N \cdot s$

查看试题解析
6. 为了模拟宇宙大爆炸的情况，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞．若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应设法使离子在碰撞前的瞬间具有（）

A、大小相同的动量 B、相同的质量 C、相同的动能 D、相同的速率

查看试题解析
7. 空间有两平行的长直导线A、B，电流均为I，方向如图所示，经测量可得长直导线B所受的安培力大小为F；如果在空间平行地放置另一通电长直导线C，且三条导线正好是一正方体的三条棱，空间关系如图所示，经测量可得长直导线B所受的安培力大小为 $\sqrt{2}$ F。已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为B= $k \frac{i}{r}$ （其中k为一常量），下列说法中正确的是（）

A、长直导线C的电流大小为 $\sqrt{2}$ I B、长直导线A对C的安培力大小为 $\frac{F}{2}$ C、长直导线A对C所受的安培力大小为 $\frac{\sqrt{2}}{2} F$ D、长直导线C所受的安培力方向垂直于BC平面

查看试题解析
8. 如图，横截面是圆的匀强磁场区域（纸面），其半径为R，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为－q（q>0）、质量为m的粒子自P点沿与直径PQ成30°角的方向射入圆形磁场区域，粒子射出磁场时的运动方向与直径PQ垂直，不计粒子的重力，则粒子的速率和在磁场中运动的时间分别为（）

A、 $\frac{q B R}{2 m}$ ， $\frac{2 π m}{3 q B}$ B、 $\frac{q B R}{m}$ ， $\frac{2 π m}{3 q B}$ C、 $\frac{3 q B R}{2 m}$ ， $\frac{4 π m}{3 q B}$ D、 $\frac{q B R}{m}$ ， $\frac{2 π m}{q B}$

查看试题解析

二、多选题

9. 如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。圆心O点正下方放置为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v₀向左运动，与小球A发生弹性碰撞。碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v₀可能为（）

A、 $\sqrt{g R}$ B、 $\sqrt{2 g R}$ C、 $\sqrt{5 g R}$ D、 $3 \sqrt{5 g R}$

查看试题解析
10. 如下图所示，质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，当有电流通过细杆，细杆恰好静止于导轨上。细杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（）

A、 B、 C、 D、

查看试题解析
11. 如图所示，在 $0 \leq x \leq 3 a$ 的区域内存在与 $x O y$ 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在 $t = 0$ 时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在 $0 ° ~ 90 °$ 范围内。其中，沿y轴正方向发射的粒子在 $t = t_{0}$ 时刻刚好从磁场右边界上 $P (3 a ， \sqrt{3} a)$ 点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A、粒子在磁场中做圆周运动的半径为 $2 a$ B、粒子的发射速度大小为 $\frac{4 π a}{t_{0}}$ C、带电粒子的比荷为 $\frac{4 π}{3 B t_{0}}$ D、带电粒子在磁场中运动的最长时间为 $2 t_{0}$

查看试题解析
12. 二十世纪初，卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory)的英国物理学家阿斯顿首次制成了聚焦性能较高的质谱仪，并用此来对许多元素的同位素及其丰度进行测量，从而肯定了同位素的普遍存在．现速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

A、该束粒子带负电 B、速度选择器的P₁极板带正电 C、在B₂磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D、在B₂磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小

查看试题解析

三、实验题

13. 如图所示，斜槽末端水平，小球m₁从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与m₁半径相同的球m₂ ，仍让球m₁从斜槽同一高度滚下，并与球m₂正碰后使两球落地，球m₁和m₂的落地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。则：

(1)、两小球质量的关系应满足______。

A、m₁=m₂ B、m₁>m₂ C、m₁<m₂

(2)、实验必须满足的条件______。

A、轨道末端的切线必须是水平的 B、斜槽轨道必须光滑 C、入射球m₁每次必须从同一高度滚下 D、入射球m₁和被碰球m₂的球心在碰撞瞬间必须在同一高度

(3)、实验中必须测量的是______。

A、两小球的质量m₁和m₂； B、两小球的半径r₁和r₂； C、桌面离地的高度H； D、小球起始高度 E、从两球相碰到两球落地的时间； F、小球m₁单独飞出的水平距离 G、两小球m₁和m₂相碰后飞出的水平距离

(4)、若两小球质量之比为 $m_{1} ： m_{2} = 3 ： 2$ ，碰撞前小球m₁的速度为 $v_{1}$ ，碰撞后小球m₁、m₂的速度分别为 ${v^{'}}_{1}$ 、 ${v^{'}}_{2}$ ，两球落点情况如图所示。

根据需要测量的物理量，则碰撞前后“验证动量守恒定律”的等式为。

查看试题解析

四、填空题

14. 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则：

(1)、两盒所加交流电的频率为。

(2)、粒子离开回旋加速器时的动能为。

(3)、设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间 $t_{电}$ 为，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间 $t_{总}$ 为。

查看试题解析

五、解答题

15. 汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B，两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，已知B车的质量为1.5×10³kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.1，在碰撞后车轮均没有滚动，可近似认为做匀变速直线运动，重力加速度大小g=10m/s² ，求：

(1)、碰撞后B车运动过程中加速度的大小和方向；

(2)、碰撞后的瞬间B车速度的大小；

(3)、经查阅车辆的碰撞时间约为0.03s，请以此数据可求出碰撞过程中B车所受的平均作用力。

查看试题解析
16. 如图所示，光滑四分之一圆弧轨道ab、cd的宽度L=0.4m，a、c、o₁、o₂在同一水平面内，空间存在竖直方向的匀强磁场，一质量m=0.1kg的直导体棒通电后，可静止于轨道上的ef处，已知导体棒中电流 $I = \sqrt{3} A$ ，方向由e到f，ef与ac平行且两者之间的高度差为圆弧半径的一半，重力加速度g=10m/s² ，试求匀强磁场磁感应强度的大小和方向。

查看试题解析
17. 如图所示，在 $x O y$ 平面坐标系中，x轴上方存在电场强度大小 $E = 100 V/m$ 、方向沿y轴负方向的匀强电场，在x轴的下方存在垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为 $m = 2.0 \times 10^{- 11} kg$ 、电荷量q=+10×10^-6C的带电粒子以初速度 $v_{0} = 1.0 \times 10^{4} m/s$ 从y轴上 $P (0 ， 1 m)$ 点垂直射入电场，粒子经x轴进入磁场后，恰好从坐标原点O再次通过x轴，不计粒子的重力。求：

(1)、粒子第一次进入磁场时速度的大小和方向：

(2)、磁感应强度B的大小；

(3)、粒子从P点运动到O点的过程中，在磁场中运动的时间t。

查看试题解析
18. 质谱仪的基本构造如图所示。质量为 $m$ （待测的）、带电量为 $q$ 的离子束由静止经加速电场后，进入速度选择器，速度选择器中有相互垂直的电场强度为 $E$ 的匀强电场和磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场，之后进入磁感应强度为 $B^{'}$ 的匀强磁场区域发生偏转。

(1)、若该离子的偏转距离为 $l$ ，求离子的质量 $m$ ；

(2)、求加速电场的电压；

(3)、在一次实验中 $^{16} O$ 离子的偏转距离为 $29.20 cm$ ，另一种带电量相同的氧的同位素离子的偏转距离为 $32.86 cm$ 。已知 $^{16} O$ 离子的质量为 $16.00 u$ （ $u$ 为原子质量单位），求另一种同位素离子的质量（保留两位小数，用原子质量单位 $u$ 表示）。

查看试题解析