2021年江蘇省常州市禮嘉中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021年江蘇省常州市禮嘉中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止．若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為（）A．v0+v B．v0﹣v C．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】人和小船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解，【解答】解：人在躍出的過程中船人組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，規(guī)定向右為正方向（M+m）v0=Mv′﹣mvv′=v0+（v0+v）故選C．2.（單選）在右圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻R1＝10Ω，R2＝8Ω。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S置于位置1時(shí)，電壓表讀數(shù)為2V。則當(dāng)S置于位置2時(shí)，電壓表讀數(shù)的可能值為（

）A．2．2V

B．1．9VC．1．6V

D．1．3V參考答案：B3.把一個(gè)帶正電的金屬小球A跟同樣的不帶電的金屬球B相碰，兩球都帶等量的正電荷，這從本質(zhì)上看是因?yàn)锳．A球的正電荷移到B球上 B．B球的負(fù)電荷移到A球上C．A球的負(fù)電荷移到B球上 D．B球的正電荷移到A球上參考答案：B試題分析：A金屬上正電荷只做無規(guī)則的熱振動(dòng)，不能發(fā)生移動(dòng)，更不可能從一個(gè)球移動(dòng)到另一個(gè)球，故A、D錯(cuò)誤；B球原來不帶電，與A球接觸后，由于A球上正電荷對(duì)電子的吸引，電子從B球轉(zhuǎn)移到A球上，原來中性的B球就帶正電．電子帶負(fù)電，所以B帶正電是由于B球上的負(fù)電荷移到A球上的緣故，故B正確，C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：電荷守恒定律【名師點(diǎn)睛】金屬是自由電子和金屬正離子組成的，正離子只做熱振動(dòng)，不移動(dòng)，而自由電子可以移動(dòng)．根據(jù)這個(gè)分析接觸帶電的實(shí)質(zhì)。4.（單選）半徑為r的兩個(gè)帶電金屬小球，球心相距3r，每個(gè)小球帶電量都是+q，設(shè)這兩個(gè)小球間的靜電力大小為F，則下列式子中正確的是(

)A.

B.

C.

D.參考答案：B5.（單選）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示．副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻．則：

A．變壓器的輸入電壓最大值是220V

B．正弦交變電流的周期是1×10-2s

C.變壓器的輸入功率是W

D.電壓表的示數(shù)是100V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6.2011年3月11日，日本福島核電站發(fā)生核泄露事故，其中銫Cs對(duì)核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．①請(qǐng)寫出艷Cs發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程

（可設(shè)新核符號(hào)為X）②泄露的Cs大約要經(jīng)過

年到才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．參考答案：①Cs→Ba+e；90【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)能方程求出質(zhì)量虧損，由半衰期公式知剩余的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個(gè)半衰期．【解答】解：①發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程有電子生成：Cs→Ba+e

②由半衰期公式知剩余12.5%==的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個(gè)半衰期，即90年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

故答案為：①Cs→Ba+e；907.一個(gè)半徑為r的薄軟木圓片，在它的圓心處插入一枚大頭針．讓它們浮在水面上，如圖所示．調(diào)整大頭針露出的長度，直至從水面上方的各個(gè)方向向水中看，都恰好看不到大頭針，這是因?yàn)榘l(fā)生了

現(xiàn)象．若此時(shí)木片下方大頭針的長度為h，則水的折射率為

．參考答案：全反射，【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】觀察者在水面上任何位置都剛好看不到水下的大頭針，說明由針頭射出的光線，恰好在水面與木塞的邊緣處發(fā)生全反射，通過幾何關(guān)系得到入射角的正弦值，即可得折射率．【解答】解：觀察者在水面上各個(gè)方向都剛好看不到水下的大頭針，說明由針頭射出的光線，恰好在水面與木塞的邊緣處發(fā)生全反射．由題意作出光路圖如圖所示，這時(shí)入射角等于臨界角，由幾何關(guān)系可得sinC=又sinC=由以上兩式解得液體的折射率為

n=．故答案為：全反射，8.某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)透明液體折射率的儀器，如圖所示，在圓盤上作直徑BC⊥EF，在半徑OA上垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變。每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，使直徑BC與液面重合。然后在EC區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像。該同學(xué)在圓弧部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：（1）若∠AOF=∠COP3=30°，則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為

；（2）若保持∠AOF=30°不變，則用該裝置能測(cè)量的最大折射率不超過

。參考答案：（1）或1.73

（2）29.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關(guān)。理論與實(shí)驗(yàn)都表明k=，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。①在國際單位中，楊氏模量r的單位應(yīng)該是____A

N

B．m

C.

N/m

D．N/m②某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得該橡皮筋的-些數(shù)據(jù)，做出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖像如圖所示。由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=__________N/m。③若該橡皮筋的原長是10.0cm，橫截面積是1.0mm，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是____（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：10.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率為ν0，該金屬的逸出功為

。若用頻率為ν（ν＞ν0）的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為

。（已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為、和）參考答案：hν0

11.電阻為R的矩形線框abcd，邊長ab=L，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是__

_____．（不考慮空氣阻力）參考答案：2mgh12.如圖所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方向射入磁場(chǎng)，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和d射出的電子的速率之比

；通過磁場(chǎng)的時(shí)間之比為

．參考答案：2：1，1：2．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運(yùn)動(dòng)的速率與半徑的關(guān)系．根據(jù)幾何知識(shí)確定電子從c孔和b孔時(shí)半徑關(guān)系，求解速率之比．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解時(shí)間之比．【解答】解：①設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，速率為v，由牛頓第二定律得：evB=m，解得：v=，r與v成正比．由圖看出，從c孔和d孔射出的電子半徑之比rc：rd=2：1，則速率之比vc：vd=rc：rd=2：1．②電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：T=，所有電子的周期相等，從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為：tc=T，td=，所以從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比：tc：td=1：2；故答案為：2：1，1：2．13.某電鈴正常工作時(shí)的電壓是6V，電阻是10，現(xiàn)手邊有一電壓是15V的電源，要使電鈴正常工作應(yīng)將這個(gè)電鈴與_________歐的電阻______聯(lián)后接到這個(gè)電源上參考答案：15，串本題考查了電路串聯(lián)電阻分壓的特點(diǎn)，要使電鈴兩端的電壓為6V，需要串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，該電阻分擔(dān)的電壓為9V，因?yàn)殡娾徍碗娮璐?lián)，所以通過兩者的電流相等，根據(jù)歐姆定律可得,所以三、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)使用多用電表粗略測(cè)量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖所示．請(qǐng)你簡述接下來的測(cè)量操作過程：①____________________________；②_____________________________；③___________________________；④測(cè)量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋．接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω.圖中部分電路已經(jīng)連接好，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．(3)圖中是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程．當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來測(cè)量________；當(dāng)S旋到位置________時(shí)，可用來測(cè)量電流，其中S旋到位置________時(shí)量程較大．參考答案：15.某同學(xué)用下列器材測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻很?。瓵．量程是0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表；B．量程是3V，內(nèi)阻是6kΩ的電壓表；C．量程是l5V，內(nèi)阻是30kΩ，的電壓表；D．阻值為0～1k，B，額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器；E．阻值為0～10Ω，額定電流為2A的滑動(dòng)變阻器；F．定值電阻4Ω，額定功率4w；G．電鍵S一個(gè)，導(dǎo)線若干．（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選擇（填器材代號(hào)），電路圖1中的導(dǎo)線應(yīng)連接到（填“①”或“②”），改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（填器材代號(hào)）．（2）用上問中的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫出對(duì)應(yīng)的U一I圖線如圖2中圖線（a）所示，另有一電阻的U一I圖線如圖2中圖線（b）所示．若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為V．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）①，E（2）2.67【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（1）根據(jù)題意得內(nèi)阻很小，為零減小誤差所以采用電流表內(nèi)接法．為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．（2）表示電源的伏安特性曲線是往下傾斜的直線，表示電阻的伏安特性曲線是過原點(diǎn)的曲線，若將兩圖象畫在同一坐標(biāo)系中，其交點(diǎn)即表示該電源與該電阻接在了同一個(gè)電路中了．【解答】解：（1）根據(jù)題意得內(nèi)阻很小，為零減小誤差所以采用電流表內(nèi)接法，即選擇①．改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E．（2）若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，由電源U一I圖線可知電動(dòng)勢(shì)為3.2v，內(nèi)阻r=﹣R0=1Ω，由電阻的U一I圖線得串聯(lián)的電阻是5Ω，若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為U=R=2.67V故答案為：（1）①，E（2）2.67四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑的水平面上勻速相向行駛，速度大小均為v0＝6m/s，甲乘的小車上有質(zhì)量為m＝1kg的小球若干，甲和他的小車及所帶小球的總質(zhì)量為M1＝50kg，乙和他的小車的總質(zhì)量為M2＝30kg?，F(xiàn)為避免相撞，甲不斷地將小球以相對(duì)地面為v′＝16.5m/s的水平速度拋向乙，且被乙接住。假設(shè)某一次甲將小球拋出且被乙接住后，剛好可保證兩車不致相撞。求此時(shí)：(1)兩車的速度各為多少？(2)甲總共拋出了多少個(gè)小球？參考答案：解析：(1)兩車剛好不相撞，則兩車速度相等，由動(dòng)量守恒定律得M1v0－M2v0＝(M1＋M2)v解得v＝1.5m/s(2)對(duì)甲及從小車上拋出的小球，由動(dòng)量守恒定律得M1v0＝(M1－n·m)v＋n·mv′解得n＝15答案：(1)1.5m/s(2)1517.如圖所示為由一個(gè)原線圈N1和兩個(gè)副線圈N2、N3組成的理想變壓器，已知N1∶N2∶N3＝4∶2∶1，電阻R＝3Ω,副線圈N2接2個(gè)