2021年浙江省舟山市北蟬中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021年浙江省舟山市北蟬中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.(單選)關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星離地面越高，運(yùn)行周期越小B．在衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)，不受地球引力作用C．在離地面高為R（R為地球半徑）的高處，所受地球引力為在地面時(shí)引力的D．衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的速度可能達(dá)到10km/s參考答案：解：A、據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力知，軌道半徑越大，周期越大，故A錯(cuò)誤；B、衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，上面的物體處于完全失重狀態(tài)，僅受地球的引力作用，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)知，萬有引力與R的二次方成反比，故C正確；D、因?yàn)槔@地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越小，線速度越大，第一宇宙速度的軌道半徑等于地球的半徑，所以7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度．故D錯(cuò)誤．故選：C2.（單選）質(zhì)量為的物體A在地球表面受到地球的萬有引力大小為，質(zhì)量為的物體B離地面高度等于地球半徑，物體B受到地球的萬有引力大小為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C3.（單選）圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為L，磁場方向垂直紙面向里,abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為L.t=0時(shí)刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）.現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是(

)參考答案：B4.水、水晶、金剛石的折射率順次是n1=1.33,n2=1.55,n3=2.42.那么光分別從這三種介質(zhì)射入真空時(shí)全反射臨界角C1,C2,C3的大小關(guān)系是：A.C1>C2>C3

B.C3>C2>C1

C.C2>C3>C1

D.C2>C1>C3參考答案：A5.微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻一定，當(dāng)加上0.3V的電壓時(shí)，通過的電流為0.3A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。當(dāng)加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2.0V時(shí)，電流為0.8A，這時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作，則吸塵器的效率為A．20%

B．40%

C．60%

D．80%參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了測定光在透明的有機(jī)玻璃中的傳播速度，一同學(xué)采用先測了其折射率再計(jì)算光速的方法。他先用插針法完成光路圖后，卻發(fā)現(xiàn)沒有量角器，他用了如下圖所示的方法，以P1、P2直線與有機(jī)玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心，以10.0cm為半徑作圓，分別交P1、P2連線于A點(diǎn)，交OO′連線的延長線于B點(diǎn)，并分別過A、B兩點(diǎn)向界面的法線NN′作垂線。用直尺量得的數(shù)據(jù)如圖所示（單位：mm），則此有機(jī)玻璃磚的折射率為

，光在該有機(jī)玻璃中的速度為

。（已知光在真空中的速度為3.0×108m/s）參考答案：1.5

2.0×108m/s

7.有一個(gè)未知電阻Rx，用圖10中（a）和（b）兩種電路分別對它進(jìn)行測量，用（a）圖電路測量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用（b）圖電路測量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，則用______圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=______Ω，測量值比真實(shí)值偏______（填：“大”或“小”）。參考答案：a，1000，大8.核聚變電站被稱為“人造太陽”，它來自下面的反應(yīng)：4個(gè)質(zhì)子（氫核）聚變成1個(gè)α粒子，同時(shí)釋放2個(gè)正電子和2個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子，質(zhì)子、氫核、正電子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，此聚變的核反應(yīng)方程是→（中微子可略去不寫），核反應(yīng)過程中釋放的能量△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．參考答案：解：（1）核反應(yīng)方程式為：→；（2）核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損△m=（4m1﹣m2﹣2m3），根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：△E=△mc2可知，核反應(yīng)釋放的能量，△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．故答案為：→；（4m1﹣m2﹣2m3）c29.一般分子的直徑的數(shù)量級是

。在用油膜法測量分子直徑的實(shí)驗(yàn)中,用到的計(jì)算公式是

，其中字母d表示分子直徑，V表示一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S表示緊密單分子油膜層的面積。參考答案：10-10m

，d=V/S10.已知鈉發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長為λ0=5×10-7m,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s；現(xiàn)用波長為λ=4×10-7m的光照射用金屬鈉作陰極的光電管,求:(1)鈉的逸出功Wo=

▲

J

(2)為使光電管中的光電流為零,在光電管上所加反向電壓U至少為（寫出表達(dá)式）

▲

（用h、U、電子電量e、真空光速c、λ0、λ等字母來表示）參考答案：3.978×10-19

或4×10-19

（4分）

U=hc/e(1/λ-1/λ0)

11.（填空）帶電粒子A的質(zhì)量為m，電量為q。帶電粒子B的質(zhì)量為4m，電量為2q。兩個(gè)粒子分別以相同速度垂直磁感線射入同一勻強(qiáng)磁場中（不計(jì)帶電粒子的重力）。則兩粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比Ra∶Rb＝_________，周期之比Ta∶Tb＝_________。參考答案：1:2;

1:212.質(zhì)量是50kg的人，以10m/s的水平速度在極短的時(shí)間內(nèi)，跳上一輛迎面駛來的質(zhì)量為200kg、速度為2m/s的車上，則跳后瞬間，車的速度大小為

m/s，方向?yàn)?/p>

（填“正”或“負(fù)”），（以車原來速度方向?yàn)檎较颍畢⒖即鸢福?.4，負(fù)．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】對人和車組成的系統(tǒng)研究，在水平方向上動(dòng)量守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出人跳上車后，車的大小和方向．【解答】解：人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，以車原來速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒得：﹣mv1+Mv2=（M+m）v，代入數(shù)據(jù)解得：==﹣0.4m/s，方向?yàn)樨?fù)．故答案為：0.4，負(fù)．13.某同學(xué)由于沒有量角器,在完成了光路以后,他以O(shè)點(diǎn)為圓心、10.00cm長為半徑畫圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交OO′連線延長線于C點(diǎn),過A點(diǎn)作法線NN′的垂線AB交NN′于點(diǎn)B,過C點(diǎn)作法線NN′的垂線CD交NN′于D點(diǎn),如圖所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______。參考答案：1.5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先

，然后

，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g．試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為

kg?m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為

kg?m/s（保留三位有效數(shù)字）．（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是

．參考答案：（1）先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源；放開滑塊1；（2）0.620；0.618；（3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放紙帶；本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律設(shè)置滑塊在氣墊導(dǎo)軌上碰撞，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的數(shù)據(jù)測量碰前和碰后的速度，計(jì)算前后的動(dòng)量，多次重復(fù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．【解答】解：（1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后放開滑塊1；（2）放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：P1=m1v1=0.310×=0.620kg?m/s，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620kg?m/s碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：P2=（m1+m2）v2=（0.310+0.205）×=0.618kg?m/s（3）結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用．故答案為：（1）先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源；放開滑塊1；（2）0.620；0.618；（3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦15.（實(shí)驗(yàn)）（2014秋?金鳳區(qū)校級期中）利用如圖所示的電路測定電阻R的數(shù)值，電壓表的示數(shù)為3V，電流表的示數(shù)為0.6A，電壓表內(nèi)阻為1kΩ，電流表內(nèi)阻為0.2Ω．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可算得電阻R的真實(shí)值為4.8Ω．參考答案：4.8伏安法測電阻解：由圖示電路圖可知，電流表采用內(nèi)接法，R總=R+RA===5Ω，待測電阻阻值：R=R總﹣RA=5﹣0.2=4.8Ω；故答案為：4.8．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，質(zhì)量為M的平板車的長度為L，左端放一質(zhì)量為m的小物塊，今使小物塊與小車一起以共同速度v0沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，小車將與豎直墻發(fā)生彈性碰撞，而小物塊最終又恰與小車相對靜止于小車的最右端，求小物塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)？參考答案：解析：取水平向左為正方向①若M≥m，平板車僅與豎直墻碰撞一次，之后以v0反向運(yùn)行，從而與小物塊發(fā)生相對滑動(dòng)，最終達(dá)到共同速度v1而相對靜止。M與m相對滑動(dòng)的過程中由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：由系統(tǒng)能量守恒得：

解得：②若M＜m，平板車每次與小物塊達(dá)到共同速度后都將與豎直墻再次發(fā)生碰撞，直至平板車與小物塊共同靜止下來。整個(gè)過程中，由系統(tǒng)能量守恒得：解得：17.如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37o．已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長l=1m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．（重力加速度g取10m/s2，，）（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí)，細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37o，求角速度ω1的大小；（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求細(xì)線AC與豎直方向的夾角；（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過計(jì)算在坐標(biāo)圖中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖象．參考答案：（1）細(xì)線AB上張力恰為零時(shí)有

解得

（2）>時(shí)，細(xì)線AB應(yīng)松弛

解得

此時(shí)細(xì)線AB恰好豎直，但張力為零．（3）時(shí)，細(xì)線AB水平，細(xì)線AC上張力的豎直分量等于小球的重力

時(shí)細(xì)線AB松弛細(xì)線AC上張力的水平分量等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力

在(rad.s-1)2的區(qū)間畫出T=12.5N不變的直線得1分，在(rad.s-1)2的區(qū)間畫出的直線且該直線要超出(