廣東省廣州市洛溪新城中學2021-2022學年高二物理上學期期末試題含解析

廣東省廣州市洛溪新城中學2021-2022學年高二物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.某同學乘電梯從一樓到六樓，在電梯剛起動時（）A．該同學處于超重狀態(tài) B．該同學處于失重狀態(tài)C．該同學的重力變大 D．該同學的重力變小參考答案：A【考點】超重和失重．【分析】當物體的加速度豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)，當物體的加速度豎直向下時，物體處于失重狀態(tài)；對支撐物的壓力或對懸掛物的拉力小于物體的重力時物體處于失重狀態(tài)；對支撐物的壓力或對懸掛物的拉力大于物體的重力時物體處于超重狀態(tài)【解答】解：A、某同學乘電梯從一樓到六樓，在電梯剛起動時，向上做加速運動，加速度向上，處于超重狀態(tài)．故A正確，B錯誤C、無論是超重或失重狀態(tài)，物體所受到的重力并沒有發(fā)生變化，只是對接觸面的壓力不和重力相等了，故C、D錯誤故選A．2.如圖，L1、L2是勁度系數(shù)均為k的輕質(zhì)彈簧，A、B兩只鉤碼均重G，則靜止時兩彈簧伸長量之和為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：D3.“加速度”這一物理量用來描述物體的A．位置變化

B．運動快慢

C．速度變化

D．速度變化快慢參考答案：D4.（多選）回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。關于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量，下列說法正確的是（

）A．與加速器的半徑有關，半徑越大，能量越大B．與加速器的磁場有關，磁場越強，能量越大C．與加速器的電場有關，電場越強，能量越大D．與帶電粒子的質(zhì)量有關，質(zhì)量越大，能量越大參考答案：AB5.如圖所示，閉合電鍵S，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，現(xiàn)向左調(diào)節(jié)滑動變阻器R的觸頭P，電壓表V的示數(shù)改變量的大小為ΔU，電流表的示數(shù)改變量大小為ΔI，則下列說法正確的是（

）

A．變大B．變大C．電阻R1的功率變大D．電源的總功率變大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.把長L=0.25m的導體棒置于磁感應強度B=1.0×10-2T的勻強磁強中，使導體棒和磁強方向垂直，如圖所示．若導體棒的電流I=2.0A，方向向右，則導體棒受到的安培力大小F=____________N，安培力的方向為豎直向__________（選填“上”或“下，').參考答案：.5.0×10-3

上7.A、B兩物體在水平面上相向運動，其中物體A的質(zhì)量為mA=4kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運動情況如圖所示．則：（1）由圖可知A、B兩物體在

時刻發(fā)生碰撞，B物體的質(zhì)量為mB=

kg．（2）碰撞過程中，系統(tǒng)的機械能損失

J．參考答案：（1）2s，6；（2）30【考點】動量守恒定律．【分析】根據(jù)位移時間圖線分別求出A、B兩物體碰前和碰后的速度，根據(jù)動量守恒定律求出B物體的質(zhì)量．根據(jù)能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能【解答】解：（1）根據(jù)圖象可知，A、B兩物體在2s末時刻發(fā)生碰撞，x﹣t圖象的斜率表示速度，則碰前A的速度為：，B的速度為：．碰后的AB的速度為：v=．根據(jù)動量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根據(jù)能量守恒得，損失的機械能為：代入數(shù)據(jù)得：△E=30J．故答案為：（1）2s，6；（2）308.兩個相同的金屬小球，一個帶電Q1=4.0×10﹣11C，另一個帶電Q2=﹣6.0×10﹣11C．（1）兩球相距50cm時，它們之間的靜電力是

N．（2）把兩球接觸，分開后使它們?nèi)韵嗑?0cm，它們之間的靜電力為

N．參考答案：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．【考點】庫侖定律．【分析】（1）根據(jù)庫侖定律公式F=k列式求解即可；（2）把兩球接觸，由于兩個金屬球相同，故電量是先中和后均分，根據(jù)庫侖定律再次求解靜電力即可．【解答】解：（1）根據(jù)庫侖定律，靜電力為：F=k=N=8.64×10﹣11N（2）把兩球接觸，電量是先中和后均分，為：Q=C=﹣1×10﹣11C故靜電力為：F′=k=N=3.6×10﹣12N故答案為：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．9.（2分）牛頓曾設想，從高山上水平拋出的物體，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠。如果拋出速度足夠大，物體就將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星（如圖）。設地球的質(zhì)量為M，物體到地心的距離為r，萬有引力常量為G，則當物體拋出的速度增大到

時，物體將繞地球運動而不落回地面。參考答案：10.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，保持小車的質(zhì)量不變，改變小車所受的作用力，測得了下表所示的5組數(shù)據(jù)，并已在坐標平面上畫出部分數(shù)據(jù)點，如圖所示：組別12345F/N01.12.23.34.4a/ms-200.511.52（1）在圖中畫出第4組數(shù)據(jù)對應的數(shù)據(jù)點，然后作出a-F的關系圖線；（2）由所作圖線可以得到結論：在質(zhì)量一定的情況下，加速度a與作用力F成______比；（3）當研究加速度與質(zhì)量的關系時，應保持

不變，改變小車的質(zhì)量來進行實驗．參考答案：（1）見右圖（2）正（3）小車受到的作用力

11.某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗測得的6組數(shù)據(jù)已在U—I圖中標出，如右上圖所示。請你根據(jù)數(shù)據(jù)點位置完成U—I圖線，并由圖線求出該電池的電動勢E=________V，電阻r=________Ω。參考答案：

1.48—1.54V

0.48—0.55Ω

12.如圖7是伏安法測電阻的安培表_____接法(填“內(nèi)”或“外”)，在伏安法測電阻的實驗中，測得電阻R兩端的電壓為2.20V，通過電阻的電流為0.20A，則該電阻的測量值R為

Ω，這個結果比真實值偏

(填大或小)參考答案：外

11

小

13.某介質(zhì)對紅光的折射率為n1，紅光在該介質(zhì)中的速度為v1,波長為λ1，發(fā)生全反射的臨界角為C1，該介質(zhì)對紫光的折射率為n2，，紫光在該介質(zhì)中的速度為v2,波長為λ2發(fā)生全反射的臨界角為C2，則n1

n2；λ1

λ2；v1

v2；C1

C2。（填<,>或=）參考答案：<

，

>

，

>

，

>

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.14．（8分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：

小燈泡L，“3.8V．0.3A”

電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻5k?

電流表A1，量程0～100mA，內(nèi)阻4?

電流表A2，量程0～500mA，內(nèi)阻0.4?滑動變阻器R1，最大阻值10?，額定電流1.0A

滑動變阻器R2，最大阻值500?，額定電流0.5A

直流電源E，電動勢約為6V，內(nèi)阻約為0.5?(1)在上述器材中，電流表應選

;滑動變阻器應選

.(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖（采用分壓式電路），并在圖中注明對應元件的符號。

(3)某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I－U坐標系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)參考答案：（1）

A2

R1

（3）

B、D

（4）

15.某興趣小組設計了一個“探究碰撞中的不變量”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動．他設計的具體裝置如圖（a）所示，在小車A后連著紙帶，電磁式打點計時器的電源頻率為50Hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力．（1）若已測得打點紙帶如圖（b）所示，并測得各計數(shù)點間距（已標在圖b上）．A為運動的起點，則應選

段來計算A碰前的速度，應選

段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．（2）已測得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg，小車B的質(zhì)量mB=0.20kg，則碰前兩小車的總動量為

kg?m/s，碰后兩小車的總動量為

kg?m/s．（3）第（2）問中兩結果不完全相等的原因是

．參考答案：（1）AC；DE；（2）0.420；0.417；（3）紙帶與打點計時器之間存在摩擦力【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前A獨自運動的速度，確定AC應在碰撞之前，DE應在碰撞之后，在勻速運動時在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，所以BC應為碰撞之前勻速運動階段，DE應為碰撞之后勻速運動階段．（2）物體發(fā)生的位移與發(fā)生這些位移所用時間的比值等于勻速運動的物體在該段時間內(nèi)的速度．P=mv=m；（3）分析運動過程外力的影響，從而明確實驗誤差的來源．【解答】解：（1）由于碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前A獨自運動的速度，故AC應在碰撞之前，DE應在碰撞之后．推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應選DE段來計算碰后共同的速度．故答案為BC、DE（2）碰前系統(tǒng)的動量即A的動量，則有：P1=m1v1=m1=0.40×=0.420kg?m/s

碰后的總動量為：P2=（m1+m2）v2=（m1+m2）=（0.40+0.20）×=0.417kg?m/s（3）由于紙帶與打點計時器之間存在摩擦力，從而使兩結果并不完全相等；故答案為：（1）AC；DE；（2）0.420；0.417；（3）紙帶與打點計時器之間存在摩擦力四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示在光滑水平面上有兩個小木塊A和B，其質(zhì)量ｍA=1kg、ｍB=4kg，它們中間用一根輕彈簧相連．一顆水平飛行的子彈質(zhì)量為ｍ0=50g，以V0=500m/s的速度在極短的時間內(nèi)射穿兩木塊，已知射穿A木塊后子彈的速度變?yōu)樵椎?/5，且子彈射穿A木塊損失的動能是射穿B木塊損失的動能的2倍．求：

(1)射穿A木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能；(2)系統(tǒng)在運動過程中彈簧的最大彈性勢能；參考答案：(1)子彈射穿A時，子彈與A動量守恒：------------(1分)得:

-----------------(1分)射穿A木塊過程中，系統(tǒng)損失的機械能--------------(2分)(2)子彈射穿B時，子彈與B動量守恒：----------(1分)又由已知得：----------(1分)得：-------------(1分)子彈射穿B以后，彈簧開始被壓縮，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒：------------(1分)由能量關系：-----------(1分)得：------------(1分)17.用恒力F拉動用一塊涂有碳黑質(zhì)量為2kg的玻璃板豎直向上由靜止開始運動，一個裝有指針的振動頻率為5Hz的電動音叉在玻璃板上畫出如圖10所示的曲線．若量得OA＝1cm，OB＝4cm，OC＝9cm，則拉力F有多大(g取10m／s2)?參考答案：T=0.2s（3