2021-2022學(xué)年湖南省株洲市思聰中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年湖南省株洲市思聰中學(xué)高二物理下學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）質(zhì)量為5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s的速度反向彈回，若取豎直向下的方向?yàn)檎较?，則小球動(dòng)量的變化為（

）A．10kg·m/s

B．－10kg·m/s

C．40kg·m/s

D．－40kg·m/s參考答案：D2.（單選）為了測(cè)出自感線圈的直流電阻，可采用如圖所示的電路.在測(cè)量完畢后將電路解體時(shí)應(yīng)該A．首先斷開開關(guān)S1B．首先斷開開關(guān)S2C．首先拆除電源D．首先拆除安培表參考答案：B3.(多選)一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab以一定的初速度v0從一光滑的平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連，如圖所示，磁場(chǎng)垂直斜面向上，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端時(shí)的速度大小為v，則 ()．A．向上滑行的時(shí)間小于向下滑行的時(shí)間B．向上滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量大于向下滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量C．向上滑行時(shí)與向下滑行時(shí)通過電阻R的電量相等D．金屬桿從開始上滑至返回出發(fā)點(diǎn)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為m(v2－v2)參考答案：ABC4.（單選）關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)（g=10m/s2），下列說法中不正確的是：(

)A．它是豎直向下，v0=0，a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；B．在開始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比是1∶3∶5；C．在開始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1∶2∶3；D．從開始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5m、10m、15m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶2∶3。參考答案：D5.（多選題）如圖所示電路中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓μ=220sin100πtV．若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為25Hz，下列說法中正確的有（）A．電流表示數(shù)增大

B．電壓表示數(shù)增大C．燈泡變暗

D．燈泡變亮參考答案：AD【考點(diǎn)】自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【分析】由交流電源的電壓可知該交流電源的頻率，當(dāng)電壓的有效值不變時(shí)而頻率改變，則會(huì)導(dǎo)致線圈對(duì)電流阻礙發(fā)生變化，從而出現(xiàn)電表讀數(shù)的大與小，燈泡的亮與暗．【解答】解：交流電源的電壓u=220sin100πtV可得：ω=100π

而ω=2πf

則f=50Hz

現(xiàn)在電感的感抗為XL=2πfL，f為頻率，L為自感系數(shù)．當(dāng)頻率變化為25Hz，則頻率在減?。噪姼械母锌箿p小，即相當(dāng)于它由一個(gè)大電阻變成了一個(gè)小電阻．A、在頻率變小時(shí)，線圈對(duì)電流的阻礙作用較小，則電流表示數(shù)變大．故A正確；B、由于頻率減小，電流表示數(shù)變大，且電壓的有效值不變，因此燈泡兩端電壓增大，所以電壓表示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；C、D、由于頻率變小，則電流變大，所以通過線圈的電流大，因此燈泡變亮，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)物體以某一初速度v0開始作勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，其總位移為9m，總時(shí)間為3s。當(dāng)它的位移為6m時(shí)，所用時(shí)間為_________s，所用時(shí)間為2秒時(shí)，它的位移為X＝_______參考答案：1.23

87.（4分）有位同學(xué)學(xué)習(xí)過磁場(chǎng)的有關(guān)知識(shí)后，為學(xué)校宿舍設(shè)計(jì)了一個(gè)火警自動(dòng)報(bào)警裝置，如圖甲所示。AB為可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銜鐵，CD為電磁鐵，與線圈相連的電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻0.1。R為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，乙圖為其電阻隨溫度的變化圖像。L為安全指示燈，P為報(bào)警電鈴。忽略線圈的電阻，當(dāng)電磁鐵線圈上的電流達(dá)到0.1A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸下，接通報(bào)警電鈴。據(jù)此回答下列問題：

（1）電磁鐵的

端為N極(填“C”或“D”)。（2）由乙圖知，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻率隨溫度的升高而

。(填“增大”或“減小”)（3）現(xiàn)要求當(dāng)溫度達(dá)到70°C開始報(bào)警，則滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)為

。參考答案：（1）D；（2）減?。唬?）19.98.如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電量為的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速下滑，已知q<<Q，AB=h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場(chǎng)力做的功為：______________；A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差為____________.參考答案：9.如圖所示，水平地面上的物體質(zhì)量為m，跨過動(dòng)滑輪的繩子一端沿水平方向固定在墻上，另一端與水平方向成θ角，且受恒力F作用．在物體沿水平地面向右移動(dòng)l的過程中，繩子的拉力所做的功W＝________。

參考答案：10.如圖10所示，把質(zhì)量為0.2g的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電量為4×10-8C的小球B靠近它，當(dāng)兩小球在同一高度相距3cm時(shí)，絲線與豎直夾角為45°，此時(shí)小球B受到的庫侖力F＝______N，小球A帶的電量qA＝______C．（靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2）參考答案：11.一個(gè)正點(diǎn)電荷，電量為q=4.010-8C，在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F=8.0×10-4N，則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

，若將此點(diǎn)電荷拿走，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為

。參考答案：12.磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是（選填“防止”或“利用”）渦流而設(shè)計(jì)的，起

（選填“電磁阻尼”或“電磁驅(qū)動(dòng)”）的作用．參考答案：利用，電磁阻尼．【考點(diǎn)】渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，進(jìn)而受到安培阻力，阻礙指針的運(yùn)動(dòng)．【解答】解：常用鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動(dòng)．而塑料做骨架達(dá)不到電磁阻尼的作用，這樣做的目的是利用渦流；故答案為：利用，電磁阻尼．13.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)與豎直方向成角，一個(gè)帶負(fù)電荷的小球電荷量為q，質(zhì)量為m，用細(xì)線系在豎直墻面上，恰好靜止在水平位置，則場(chǎng)強(qiáng)大小為____________。參考答案：

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.（5分）電磁波是一個(gè)大家族，請(qǐng)說出這個(gè)家族中的幾個(gè)成員（至少說出3個(gè)）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（6分）2005年4月份，中國(guó)首座太陽能綜合利用示范樓在北京建成并試運(yùn)行成功。該樓是2008年北京綠色奧運(yùn)的重點(diǎn)示范工程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該樓平均每天發(fā)電200kW·h，北京地區(qū)太陽能年輻射量為1600kW·h/(m2·a)(a為時(shí)間單位“年”的符號(hào))。若太陽能的轉(zhuǎn)化率按45％計(jì)，則太陽能集熱器的面積不小于多少m2？參考答案：設(shè)太陽能集熱器的面積為Sm2

由能量關(guān)系可知：該樓平均每天發(fā)電量×365天＝太陽能年輻射量×太陽能集熱器的面積×太陽能的轉(zhuǎn)化率200×365＝1600×45%×S

S＝101.417.如圖所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接．質(zhì)量為m的小球從高為h處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為km的小球發(fā)生碰撞，碰撞前后兩小球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上．（1）若兩小球碰撞后粘連在一起，求碰后它們的共同速度；（2）若兩小球在碰撞過程中無機(jī)械能損失，為使兩小球能發(fā)生第二次碰撞，求k應(yīng)滿足的條件．參考答案：解：（1）由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02設(shè)向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：mv0=（m+km）vv=（2）規(guī)定向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律：mv0=mv1+mv2得：根據(jù)機(jī)械能守恒：得：須滿足：＞得：k＞3（1）若兩小球碰撞后粘連在一起，碰后它們的共同速度為；（2）若兩小球在碰撞過程中無機(jī)械能損失，為使兩小球能發(fā)生第二次碰撞，k應(yīng)滿足的條件k＞3．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）小球下滑過程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)水平面的速度；兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)守恒定律可以求出兩球的共同速度．（2）分析出兩球第二次碰撞的條件，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律分析答題．18.如圖示，將一帶電量為1×10﹣8C的試探電荷，放入正電荷Q所產(chǎn)生電場(chǎng)中的P點(diǎn)，此時(shí)受到的電場(chǎng)力為4×10﹣5N，求：（1）P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是多大？方向如何？（2）若在P點(diǎn)改放一個(gè)電子，則電子受到的電場(chǎng)力多大？方向如何？參考答案：考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：（1）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=求解P點(diǎn)的大小，場(chǎng)強(qiáng)方向與正試探電荷所受的電場(chǎng)力方向相同．（2）若在P點(diǎn)改放一個(gè)電子，場(chǎng)強(qiáng)不變，根據(jù)E=變形求解電子受到的電場(chǎng)力大小，確定出電場(chǎng)力的方向．解答：解：（1）P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)