上海市西實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析

上海市西實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能說明光具有粒子性的是（

）

參考答案：C2.閉合回路的磁通量φ隨時(shí)間t變化圖像分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的下列論述中正確的是（

）A．圖(甲)的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變B．圖(乙)的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變C．圖(丙)的回路中0～t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢小于t1～t2時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢D．圖(丁)的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢先變大，再變小參考答案：B3.（單選）一個(gè)靜止的質(zhì)量為m＇的原子核、由于不穩(wěn)定，當(dāng)它放射出一個(gè)質(zhì)量為ｍ，速度為ｖ的粒子后，剩余部分獲得的反沖速度大小為（）A、

B、C、

D、參考答案：C4.（單選）作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，大小分別是30N和40N，如果它們的夾角是90°，則這兩個(gè)力的合力大小是（

）A．10N

B．35N

C．50N

D．70N參考答案：C5.下列說法正確的是（

）A．小磁針北極受到的磁場力的方向與該處磁場方向一致B．靜止和運(yùn)動(dòng)的電荷均能產(chǎn)生磁場C．沿磁場線方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度越來越小D．磁場是客觀存在的，但磁感線并不是客觀存在的參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.A是放射性元素,半衰期是12天,當(dāng)1千克A有7/8的原子核發(fā)生衰變時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間是A．12天

B．24天

C．36天

D．48天參考答案：C7.（4分）在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，若輸電功率保持不變，使輸電電壓升高到原來的n倍，則輸電線上因電阻而產(chǎn)生的電能損失將變?yōu)樵瓉淼腳___________。參考答案：8.如圖所示是探究某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖，由圖可知，彈簧的勁度系數(shù)是

N/m；當(dāng)彈簧受F=800N的拉力作用時(shí)，彈簧的伸長量為

cm。

參考答案：2000，409.質(zhì)量為m的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平恒力F作用于物體上使之加速前進(jìn)，經(jīng)過時(shí)間t撤去，則物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

。參考答案：10.螺線管通電后，相當(dāng)于一根條形磁鐵，用安培定則判斷，大拇指所指的是條形磁鐵的

極參考答案：11.三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知n=____________參考答案：612.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，已充電的平行板電容器的極板B與靜電計(jì)相接，靜電計(jì)的外殼也接地，當(dāng)插入電介質(zhì)板時(shí)，電容器的電容將

（填“增大”、“減小”或“不變”），靜電計(jì)指針偏角

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：增大，減小13.照圖甲連接電路。電源用直流8V左右，電容器可選幾十微法的電解電容器。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t曲線。一位同學(xué)測得I-t圖像如圖乙所示，他的電源電壓時(shí)8V。（1）在圖中畫出一個(gè)豎立的狹長矩形（在圖乙最左邊），它的面積的物理意義是什么？

▲

（2）根據(jù)圖乙估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？試著算一算。

▲

C（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算的電容是多少？

▲

F參考答案：1）電容器在此0.1s內(nèi)所放電荷量

（2）3.44×10-3~3.68×10-3C（3）4.3×10-4~4.6×10-4F三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值，當(dāng)選擇歐姆擋“×1”擋測量時(shí)，指針指示位置如下圖所示，則其電阻值是__________。如果要用這只多用電表測量一個(gè)約200歐的電阻，為了使測量比較精確，選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是_________。改變擋位后，測量約200歐的電阻之前，要特別注意對該擋位重新____________。參考答案：12Ω

“×10”檔

短接調(diào)零15.某同學(xué)在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作；（1）用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖（甲）所示，擺球直徑為________cm。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測量擺線長，通過計(jì)算得到擺長L。 （2）用秒表測量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n＝0，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n＝60時(shí)秒表的示數(shù)如圖（乙）所示，該單擺的周期T＝_____________s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出T2－L圖象如圖（丙），此圖線斜率的物理意義是（

）A.g B. C. D.（4）該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期T1，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度△L，再測出其振動(dòng)周期T2。用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g＝_____________。參考答案：（1）2.06cm

（2）2.24s

（3）C

（4）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（20分）如圖所示，一塊長為的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫出豎直導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期。一小球B放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質(zhì)量相等?，F(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時(shí)的值便是滿足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時(shí)，剛好從平板的邊緣Q處越過而不與平板接觸，這時(shí)的值便是滿足題中條件的最小值．設(shè)小球從臺(tái)面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿足題中條件的最大值，即

（3）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點(diǎn)．設(shè)小球第一次剛要與平板碰撞時(shí)在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結(jié)束時(shí)刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時(shí)間極短，在碰撞過程中，小球和平板在豎直方向的動(dòng)量守恒．設(shè)小球和平板的質(zhì)量都是m，則有

（6）因?yàn)榕鲎彩菑椥缘?，且平板是光滑的，由能量守恒可?/p>

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開始作簡諧振動(dòng)．取固定坐標(biāo)，其原點(diǎn)O與平板處于平衡位置時(shí)板的上表面中點(diǎn)重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時(shí)刻作為，則平板在t時(shí)刻離開平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個(gè)待定的常量，利用參考圓方法，在t時(shí)刻平板振動(dòng)的速度

（12）因時(shí)，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開始作平拋運(yùn)動(dòng)．如果第一次碰撞后，小球再經(jīng)過時(shí)間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時(shí)，小球的x座標(biāo)為

（16）平板的x座標(biāo)為

（17）在碰撞時(shí)，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿足的方程式，通過數(shù)值計(jì)算法求解方程可得（參見數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而滿足題中要求的的最小值應(yīng)大于（22）式給出的值．綜合以上討論，的取值范圍是

（23）附：（19）式的數(shù)值求解用數(shù)值解法則要代入不同數(shù)值，逐步逼近所求值，列表如下：0.7300.7500.7600.7650.7700.7710.7720.7750.7800.7900.8103.313.123.022.962.912.912.902.862.812.702.482.612.762.832.872.912.912.912.942.983.063.210.700.360.190.0900-0.01-0.08-0.17-0.36-0.73

17.汽車B在汽車A前方7m時(shí)，A正以vA=4m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而汽車B此時(shí)速度vB=10m/s，接著剎車向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2m/s2，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，則：（1）經(jīng)過多少時(shí)間，A和B相距最遠(yuǎn)？（2）A、B相距最遠(yuǎn)的距離為多大？（3）經(jīng)過多少時(shí)間A恰好追上B？參考答案：18.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌寬度為l=0.6m，與水平面間的傾角為θ=37o，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻，磁感強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一質(zhì)量為m=0.2kg，長