湖南省郴州市廣發(fā)中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省郴州市廣發(fā)中學(xué)2021年高二物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖2所示，三個完全相同的燈泡a、b和c分別與電阻R、電感L和電容器C串聯(lián)，當(dāng)電路兩端接入220V、50Hz的交變電壓，三個燈泡恰好亮度相同，若保持交變電壓大小不變，將頻率增大到100Hz，則將發(fā)生的現(xiàn)象為（

）A、三燈亮度不變

B、三燈均變亮C、a不變，b變亮，c變暗

D、a不變，b變暗，c變亮參考答案：D2.一列火車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，一人站在第一節(jié)車廂前端的旁邊觀測，第一節(jié)車廂通過他歷時(shí)2s，整列車廂通過他歷時(shí)6s，則這列火車的車廂有()A．3節(jié)

B．6節(jié)

C．9節(jié)

D．12節(jié)參考答案：C3.某電場的電場線如圖所示，則同一點(diǎn)電荷放在電場中的點(diǎn)和點(diǎn)所受靜電力和的大小關(guān)系是A．

B．

C．

D．由于電荷的正、負(fù)未知，故無法判斷和的大小參考答案：A4.如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，a、b兩點(diǎn)間的距離為L，ab連線與電場方向的夾角為θ，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差為A．B．C．D．參考答案：B5.某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則

（

）A．

B．C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的電路中，電源的電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，兩定值電阻的阻值分別為19Ω和20Ω。開關(guān)S閉合后，電路中的電流為

A，A、B間的電壓為

V。參考答案：7.如圖所示，將平行板電容器與電池組相連，兩極板間的帶電塵埃恰保持靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板緩慢地錯開一些，其他條件不變，則（

）A.電容器的帶電荷量不變B.塵埃仍保持靜止?fàn)顟B(tài)C.電流計(jì)中有a到b方向的電流D.電流計(jì)G中有b到a方向的自由電荷量量定向通過參考答案：BCD帶電塵埃原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場力與重力平衡，將兩板緩慢地錯開一些后，分析板間場強(qiáng)有無變化，判斷塵埃是否仍保持靜止．根據(jù)電容的決定式分析電容如何變化，由電容的定義式分析電量的變化，確定電路中電流的方向．將兩板緩慢地錯開一些，兩板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式得知，電容減小，而電壓不變，則電容器帶電量減小。故A錯誤。由于板間電壓和距離不變，則板間場強(qiáng)不變，塵埃所受電場力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。故B正確。電容器電量減小，處于放電狀態(tài)，而電容器上板帶正電，電路中逆時(shí)針方向的電流，則檢流計(jì)中有a→b的電流，即自由電荷由b到a方向的定向移動。故CD正確。故選BCD。【點(diǎn)睛】本題電容器動態(tài)變化問題，要抓住電壓不變，根據(jù)電容的決定式和電容的定義式，以及平衡條件進(jìn)行分析判斷。8.如圖所示，質(zhì)量為m2=10kg的滑塊靜止于光滑水平面上，一小球m1=5kg，以v1=10m/s的速度與滑塊相碰后以2m/s的速率被彈回。碰撞前兩滑塊的總動能為

J，碰撞后兩滑塊的總動能為

J。參考答案：.250J

190J

9.一質(zhì)量為、半徑為，電阻為的金屬圓環(huán)，豎直自由下落，經(jīng)過一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入磁場區(qū)域的豎直高度為時(shí)，圓環(huán)所受的合外力為零，此時(shí)圓環(huán)的速度大小為

。參考答案：10.（6分)兩列相干波在同一水平面上傳播，某時(shí)刻它們的波峰、波谷位置如圖所示。圖中M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，是凸起最高的位置之一?；卮鹣铝袉栴}：①由圖中時(shí)刻經(jīng)T/4，質(zhì)點(diǎn)M相對平衡位置的位移是___________②在圖中標(biāo)出的M、N、O、P、Q幾點(diǎn)中，振動加強(qiáng)的點(diǎn)是__________________；振動減弱的點(diǎn)是________________。參考答案：①0

(1分)

②M、O、P、Q，N

(5分)11.如圖9所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。參考答案：

12.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來測量物體的帶電量．如圖11所示的小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度α的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著豎直平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場可看作勻強(qiáng)電場)．另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干．該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請你幫助該小組完成：圖11(1)用天平測出小球的質(zhì)量m，按如圖11所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量．(2)連接電路(請?jiān)趫D中的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出)．(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度θ.(4)以電壓U為縱坐標(biāo)，以________為橫坐標(biāo)作出過原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率k.(5)小球的帶電量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)參考答案：如圖12(a)(4)tanα(5)帶電小球的受力如圖12(b)，根據(jù)平衡條件有tanθ＝F/mg，又有F＝qE＝qU/d，聯(lián)立解得，U＝tanθ＝ktanθ，所以應(yīng)以tanθ為橫坐標(biāo)．13.（填空）一個有10匝的閉合導(dǎo)體線圈，若在0.01s內(nèi)，通過線圈的磁通量是由0.04Wb均勻地減小到零，則在這段時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝_________。參考答案：40V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)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：A．被測干電池一節(jié)B．電流表1：量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.3ΩC．電流表2：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為10ΩD．電壓表1：量程0～3V，內(nèi)阻未知E．電壓表2：量程0～15V，內(nèi)阻未知F．滑動變阻器1：0～10Ω，2AG．滑動變阻器2：0～100Ω，1AH．開關(guān)、導(dǎo)線若干伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻．（1）在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模海ㄌ顚戇x項(xiàng)前的字母）；（2）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖中的（填“甲”或“乙”）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U﹣I圖象，干電池的電動勢E=V，內(nèi)電阻r=Ω．參考答案：①ABDFH②乙③1.5，1.0考點(diǎn)：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．

專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）實(shí)驗(yàn)中要能保證安全和準(zhǔn)確性選擇電表；（2）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測量，由實(shí)驗(yàn)原理可得出電路原理圖；（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動勢和內(nèi)電阻．解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)中必選的儀器有：A．被測干電池一節(jié)；H開關(guān)、導(dǎo)線若干；因電源電動勢為1.5V，電流較小，為了讀數(shù)準(zhǔn)確，所以電流表應(yīng)選擇：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.3Ω的B；電壓表選擇D量程0～3V，滑動變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選F．（2）為了減小誤差，電流表采用相對電源的外接法，故選擇圖乙；（3）由U﹣I圖可知，電源的電動勢E=1.50V；內(nèi)電阻r===1Ω故答案為：①ABDFH②乙③1.5，1.0點(diǎn)評：本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在解題時(shí)應(yīng)注意明確實(shí)驗(yàn)的原理；并且要由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動勢和內(nèi)電阻．15.一只小燈泡，標(biāo)有“3V1.5w”字樣．現(xiàn)要描繪小燈泡0～3V的伏安特性曲線．實(shí)驗(yàn)器材有：

A．最大阻值為10Ω的滑動變阻器

B．電動勢為6V、內(nèi)阻約為1.0Ω的電源

C．量程為0.6A、內(nèi)阻約為1.0Ω的電流表Al

D．量程為3A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A2

E．量程為3V、內(nèi)阻約為6kΩ的電壓表Vl

F．量程為15V、內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V2

G．開關(guān)、導(dǎo)線若干①電壓表應(yīng)選用

；電流表應(yīng)選用

．(將選項(xiàng)代號的字母填在橫線上)②在該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的四個電路．為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是

(將選項(xiàng)代號的字母填在橫線上)參考答案：E

C

②

C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)．每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)，g=10m/s2．求：t（s）0.00.20.4…1.21.4…V（m/s）0.01.02.0…1.10.7…（1）斜面的傾角α；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ；（3）t=0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v．參考答案：解：（1）由表格中前三列數(shù)據(jù)可知，物體在斜面上勻加速下滑時(shí)的加速度為=m/s2=5m/s2由牛頓第二定律得mgsinα=ma1，代入數(shù)據(jù)得：α=30°（2）由表格中第4、5兩組數(shù)據(jù)可知，物體在水平面上勻減速運(yùn)動的加速度大小為=由牛頓第二定律得μmg=ma2，代入數(shù)據(jù)得μ=0.2（3）研究物體由t=0到t=1.2s過程，設(shè)物體在斜面上運(yùn)動的時(shí)間為t，則有vB=a1t，v1.2=vB﹣a2（1.2﹣t）代入得v1.2=a1t﹣a2（1.2﹣t）解得t=0.5s，vB=2.5m/s即物體在斜面上下滑的時(shí)間為t=0.5s，則t=0.6s時(shí)物體在水平面上運(yùn)動，速度為

v=vB﹣a2（0.6﹣t）=2.5m/s﹣2×0.1m/s=2.3m/s答：（1）斜面的傾角α=30°；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2；（3）t=0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v=2.3m/s．17.將一測力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測量快速變化的力，圖甲中O點(diǎn)為單擺的懸點(diǎn)，現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉到A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回?cái)[動，其中B點(diǎn)為運(yùn)動中最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量．圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時(shí)間變化的曲線，且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動的時(shí)刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息（g取10m/s2）求：（1）單擺的周期和擺長；（2）擺球的質(zhì)量及擺動過程中的最大速度．參考答案：解：（1）擺球受力分析如圖，小球在一個周期內(nèi)兩次經(jīng)過最低點(diǎn)，根據(jù)該規(guī)律，知：T=πs．由單擺的周期公式為：T=2π，得：L=═=0.8m（2）在最高點(diǎn)A，有：Fmin=mgcosα=0.495N﹣﹣﹣﹣①在最低點(diǎn)B，有：Fmax=mg+m=0.510﹣﹣﹣﹣﹣②從A到B，滑塊機(jī)械能守恒，有：mgR（1﹣cosθ）=mv2﹣﹣﹣﹣③聯(lián)立三式并代入數(shù)據(jù)得：m=0.05kg；v=0.283m/s答：（1）單擺的振動周期為πs，擺長為0.8m；（2）擺球的質(zhì)量為0.05kg；最大的速度為0.283m/s【考點(diǎn)】單擺周期公式．【分析】（1）小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最大，在一個周期內(nèi)兩次經(jīng)過最低點(diǎn)，根據(jù)該規(guī)律，求出單擺的周期．再根據(jù)單擺的周期公式T=2π求出擺長．（2）小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的