2021年湖北省襄陽(yáng)市襄樊第二十四中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2021年湖北省襄陽(yáng)市襄樊第二十四中學(xué)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.矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線方向與線圈平面垂直,磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖像如圖所示.時(shí)刻,磁感強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里.在0~4s時(shí)間內(nèi),線框的ab邊受力隨時(shí)間變化的圖像(力的方向規(guī)定以向左為正方向),可能如圖中的（

）參考答案：2.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化1→2→3過(guò)程，則三個(gè)狀態(tài)的溫度之比是（

）A、1∶3∶5B、3∶6∶5C、3∶2∶1D、5∶6∶3參考答案：B3.(多選)如圖甲所示，理想變壓器原線圈輸入端接如圖乙所示的交變電壓，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，可以改變?cè)€圈的匝數(shù)。變壓器的副線圈與一個(gè)滑動(dòng)變阻器相連，Q為變阻器的滑動(dòng)觸頭，電壓表為理想交流電壓表。下列說(shuō)法正確的是

(

)

A．向上移動(dòng)P，輸入電壓的頻率不變

B．向上移動(dòng)P，輸入電流減小

C．保持P不動(dòng)，向下移動(dòng)Q，變壓器的輸入功率減小

D．保持Q不動(dòng)，向下移動(dòng)P，電壓表的示數(shù)不變參考答案：AB4.LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，則（

）A．若電容器上極板帶正電，則電容器處于充電過(guò)程中B．若電容器上極板帶正電，則振蕩電流正在增大C．若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則電容器正在放電，電流方向由向D．若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器正在放電，電流方向由向參考答案：B5.（單選）如圖所示，一導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，OO′為平衡位置，aa′和分別為離開(kāi)平衡位置的最大位移處，變壓器原副線圈電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若金屬棒自O(shè)O′向aa′運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器上極板帶正電B．若金屬棒自bb′向OO′運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器上極板帶正電C．當(dāng)金屬棒通過(guò)OO′時(shí)，電容器所帶電荷量最大D．當(dāng)金屬棒通過(guò)aa′時(shí)，電容器所帶電荷量最小參考答案：AA、金屬棒在磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于棒的切割運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，當(dāng)金屬棒自O(shè)O′向aa′運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒的速度減小，根據(jù)和右手定則可知，感應(yīng)電流的大小在減小，方向逆時(shí)針?lè)较?，因此?dǎo)致通過(guò)與電容器相連線圈的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量大小在減小，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，也產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏鳎瑒t有電容器上極板帶正電，故A正確；B、與A選項(xiàng)分析，當(dāng)金屬棒自bb′向OO′運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒的速度增大，由右手定則可知，感應(yīng)電流的方向逆時(shí)針?lè)较?，因此?dǎo)致通過(guò)與電容器相連線圈的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量大小在增大，根據(jù)楞次定律，則有：電容器上極板帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)金屬棒通過(guò)OO′時(shí)，速度最大，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)也最大，但左邊的線圈磁通量變化率最小，所以電容器兩端的電壓最小，因此電容器所帶電荷量最小，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)金屬棒通過(guò)aa′時(shí)，速度最小，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)也最小，但則左邊的線圈磁通量變化率最大，所以電容器兩端的電壓最大，因此電容器所帶電荷量最大，故D錯(cuò)誤。故選A。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2分）一個(gè)質(zhì)量為20kg的物體，在30N的水平力作用下，在光滑的水平面上從靜止開(kāi)始移動(dòng)了20m的距離，這時(shí)物體的動(dòng)能為

J。參考答案：6007.（6分）一物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅是10cm，振動(dòng)頻率為2Hz，這個(gè)物體的振動(dòng)周期為_(kāi)____s，從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，2s內(nèi)物體通過(guò)的路程為_(kāi)________cm，2s時(shí)物體的位移大小為_(kāi)_______m。參考答案：0.5；160；08.如圖所示，兩平行放置的金屬板，M板帶正電，N板帶負(fù)電，N板接地。M、N兩板間的電勢(shì)差UMN＝300V，兩板距離d＝3cm，A、B和C三點(diǎn)分別距N板和M板1cm。則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是________V/m，C點(diǎn)的電勢(shì)為_(kāi)_______V。

參考答案：10000；2009.如圖所示為一正弦式電流的u—t圖象，由圖可知：該交變電流的頻率為

Hz，電壓的有效值為-------

V。參考答案：50

220

14、A、B是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上兩點(diǎn)，一正電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v—t圖象如上圖所示。比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)φ的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小：φA________φB，EA________EB。（填“>”、“=”或“<”）參考答案：<

，=11.圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為18eV和3eV.當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)椋?eV，則它的動(dòng)能應(yīng)為_(kāi)_____eV.參考答案：12.（5分）如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部是由細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）。兩氣缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，（已知m1＝3m，m2＝2m）。活塞與氣缸無(wú)摩擦。活塞的下方為理想氣體，上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h，在兩活塞上面各放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差為（環(huán)境溫度保持不變）____________。在達(dá)到上一問(wèn)的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢升高到T，在這個(gè)過(guò)程中，氣體對(duì)活塞做功為_(kāi)___________（假定在氣體狀態(tài)變化過(guò)程中，兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部）。

參考答案：，13.如圖所示，滾筒式靜電分選器由料斗A、導(dǎo)板B、導(dǎo)體滾筒C、刮板D、粒槽E、F和放電針G等部件組成．C及G分別接在高壓電源的正負(fù)極，并令C接地。電源電壓很高，足以使放電針G附近空氣發(fā)生電離而產(chǎn)生大量的正、負(fù)離子和電子，現(xiàn)有導(dǎo)電性能不同的兩種物質(zhì)微粒a、b的混合物從料斗A下落，沿導(dǎo)板B到達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)著的滾筒C，在電場(chǎng)力作用下，大量的電子或負(fù)離子被噴射在粉粒a、b上而帶負(fù)電，粉粒a因具有良好的導(dǎo)電性而與帶正點(diǎn)的滾筒C接觸后，其上的負(fù)電被中和并帶上正電，故粉粒a一方面隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面受到C上正電的靜電斥力而離開(kāi)滾筒，最后落于料槽

，絕緣性能良好的粉粒b因其負(fù)電不容易傳給滾筒C，在C的靜電吸引力作用下，故b因靜電吸引力而附著于C的表面并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，最后b中粉粒較大者在重力和刮板D作用下掉入料槽

。

參考答案：F、E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)用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)．先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和b球相碰后兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有________．A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H；B．小球a、b的質(zhì)量分別為ma、mb；C．小球a、b的半徑r；D．小球a、b在離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間；E．記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC；F．a(chǎn)球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h.參考答案：BE15.圖所示，為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需要的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：(1)待測(cè)電阻RX(約100Ω)(2)直流毫安表(量程0～10mA，內(nèi)阻50Ω)(3)直流電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ)(4)直流電源(輸出電壓4V，允許最大電流1A)(5)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A)(6)電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條。根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在本題的實(shí)物圖上連線。參考答案：用伏安法測(cè)電阻，首先要判明電流表應(yīng)該內(nèi)接還是外接，由題目所給器材規(guī)格來(lái)看，顯然不滿足RA＜＜Rx條件，而是滿足Rv＞＞Rx條件，所以應(yīng)采用外接法。若圖電路，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P處于最左端，滑動(dòng)變阻器為最大值時(shí)，由題設(shè)條件流過(guò)電流表的電流超過(guò)安培表的量程。因此變阻器既應(yīng)分壓又應(yīng)分流。正確的連接圖為圖所示。畫(huà)圖的關(guān)鍵是：毫安表需外接，變阻器接成分壓電路。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至分壓為零的位置。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.已知水的密度=1.0×10kg/m，摩爾質(zhì)量M=1.8×10kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)N=6.02×10mol。估算：（1）每個(gè)水分子的質(zhì)量；（2）每個(gè)水分子所占的體積。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）每個(gè)水分子的質(zhì)量m= 代入數(shù)據(jù)解得：m=3.0×10kg （2）每個(gè)水分子所占的體積V= 代入數(shù)據(jù)解得：V=3.0×10m 17.如圖所示，傾角為θ、間距為L(zhǎng)的平行導(dǎo)軌上端連接電動(dòng)勢(shì)為E的電源和阻值為R的電阻，其它電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌上水平放置一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，棒與斜面間動(dòng)摩察因數(shù)μ＜tanθ，欲使棒所受的摩擦力為零，且能使棒靜止在斜面上，應(yīng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值是多少？方向如何？參考答案：解：對(duì)ab受力分析可知為保證ab靜止，棒所受的摩擦力為零，所加安培力的最小值應(yīng)沿斜面向上，此時(shí)B最?。鶕?jù)平衡條件得：mgsinθ=BminIL又根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I=解得：Bmin=方向由左手定則判斷可知垂直于斜面向上．答：應(yīng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值是，方向由左手定則判斷可知垂直于斜面向上．【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；安培力；研究閉合電路的歐姆定律．【分析】導(dǎo)體棒所受重力的大小方向不變，支持力的方向不變，根據(jù)三角形定則求出安培力的最小值，從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和方向．18.A、B兩輛汽車(chē)在筆直的公路上同向行駛。當(dāng)B車(chē)在A車(chē)前84m處時(shí)，B車(chē)速度為4m/s，且正以2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，B車(chē)加速度突然變?yōu)榱?。A車(chē)一直以20m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)12