山東省濟(jì)寧市任城區(qū)石橋鄉(xiāng)希望中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省濟(jì)寧市任城區(qū)石橋鄉(xiāng)希望中學(xué)2021-2022學(xué)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是（）A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量相同參考答案：C2.(多選)理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R1，它與電熱絲電阻值R2串聯(lián)后接到直流電源上，吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的電功率為P，則有（

）A.

B.

C.

D.參考答案：AD3.如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0J，電場(chǎng)力做的功為1.5J．則下列說法正確的是：（

）A．粒子帶負(fù)電B．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5JC．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5JD．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J參考答案：CD4.（多選）位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v=40m/s，已知t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=13m處，部分波形圖如圖所示，則（

）

A．波源S開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向

B．t=0．45s時(shí)，x=9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為5cm

C．t=0．45s時(shí)，波剛好傳播到x=18m處

D．t=0．45s時(shí)，波剛好傳播到x=31m處參考答案：AD5.下列表述的是物理學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出的忠言貢獻(xiàn)，其中不正確的是A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．安培提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式C．密立根利用實(shí)驗(yàn)較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電量D．庫侖通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律參考答案：B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，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài).（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷.（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

.參考答案：解:若設(shè)q1、q3均帶正電，則雖然q2可以平衡，但q1或q3所受的兩個(gè)庫侖力由于均為斥力故而方向相同，不能平衡.若設(shè)q1、q3均帶負(fù)電，則每個(gè)點(diǎn)電荷所受的兩個(gè)庫侖力均方向相反，可能平衡.因此，q1、q3均帶負(fù)電.也就是說，在這種情況下，q1、q3必須是同種電荷且跟q2是異種電荷.q1受q2水平向右的庫侖引力作用和q3水平向左的庫侖斥力作用.由庫侖定律和平衡條件有同理，對(duì)q2有;對(duì)q3有.以上三式相比，得q1:q2:q3=.點(diǎn)評(píng):本題設(shè)置的物理情景比較清楚，過程也很單一，但仍要注意分析，仔細(xì)運(yùn)算，容易出現(xiàn)的問題有:由于未認(rèn)真審題，誤認(rèn)為只是要求q2處于平衡狀態(tài)而沒有看清是三個(gè)點(diǎn)電荷均要處于平衡狀態(tài);或者在分析時(shí)，片面地認(rèn)為只要考慮其中兩個(gè)點(diǎn)電荷的平衡條件就行了，似乎只要滿足了這一條件，它們對(duì)第三個(gè)點(diǎn)電荷的庫存侖力肯定相等;或者運(yùn)算時(shí)丟三落四.凡此種種，均不可能得出正確的結(jié)果.

7.（10分）一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為=2.0×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重力的0.1倍。若汽車從靜止開始先勻加速啟動(dòng)，加速度的大小為=1.0m/s2。達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛。試求：（可直接寫計(jì)算結(jié)果）（1）汽車的最大行駛速度為

；

（2）汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度

；（3）當(dāng)速度為5m/s時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率

；（4）當(dāng)汽車的速度為32m/s時(shí)的加速度

；

（5）汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間

。參考答案：40，20，20000，0.25，57.58.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場(chǎng)線成37°角，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為32V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

▲

V/m，把電量為10－10C正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢(shì)能將減少

▲

J.參考答案：100,（2分）3.2×10－9J（9.如圖是一個(gè)應(yīng)用某邏輯電路制作的簡(jiǎn)單車門報(bào)警電路圖。圖中的兩個(gè)按鈕S1、S2分別裝在汽車的兩道門上。只要其中任何一個(gè)開關(guān)處于開路狀態(tài)，發(fā)光二極管（報(bào)警燈）就發(fā)光。則該邏輯電路是

門電路，并在圖中畫出這種門電路的符號(hào)；當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，A、B的輸入都為

，Y端輸出為

；當(dāng)S1斷開時(shí)，

端的輸入為1，Y端輸出為

。（門電路有輸入電壓或有輸出電壓都記為1，無輸入電壓或無輸出電壓都記為0）參考答案：“或”，在圖中標(biāo)出，0

，0

，

A，

1試題分析：駕駛員離開汽車后，兩個(gè)車門均處于關(guān)閉狀態(tài)，與兩個(gè)車門對(duì)應(yīng)的開關(guān)S1和S2均閉合，這時(shí)發(fā)光二極管不會(huì)發(fā)光報(bào)警.因?yàn)镾1和S2閉合后，電流不通過發(fā)光二極管.當(dāng)有其他人打開了某一個(gè)門時(shí)，S1或S2就處于斷開狀態(tài)，這時(shí)就有電流通過發(fā)光二極管，使其發(fā)光報(bào)警.可見，這一裝置實(shí)際上是一個(gè)“或”門電路..當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，A、B的輸入都為0時(shí)，，Y端輸出為0，當(dāng)S1斷開時(shí)，A端的輸入為1，Y端輸出為1考點(diǎn)：考查了邏輯電路的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是理解或門邏輯電路的特點(diǎn)10.（4分）A、B兩帶電小球，A固定不動(dòng)，B的質(zhì)量為m，在庫侖力的作用下，B由靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知初始時(shí)A、B間的距離為d，B的加速度為；經(jīng)過一段時(shí)間后，B的加速度變?yōu)?，此時(shí)A、B間的距離應(yīng)為

。若此時(shí)B的速度為，則在此過程中電勢(shì)能的減少量為

。參考答案：2d；

11.有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3V，現(xiàn)使它的電荷量減少3×10-4C，于是電容器兩極板間電壓降為原來的，此電容器的電容是________μF，電容器原來的帶電荷量是________C，若電容器極板上的電荷全部放掉，電容器的電容是________μF。參考答案：150

4.5×10-4

15012.某同學(xué)在做多用電表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，測(cè)量某電阻時(shí)，用檔時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用

檔（填檔或檔），換檔后，在測(cè)量前要先

。參考答案：

電阻調(diào)零（調(diào)零）13.如圖所示，用某種透光物制成的直角三棱鏡ABC；在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P1、P2，在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線方向，直到P1的像__________________，再在觀察的這一側(cè)先后插上兩枚大頭針P3、P4，使P3________，P4________.記下P3、P4的位置，移去大頭針和三棱鏡，過P3、P4的位置作直線與AB面相交于D，量出該直線與AB面的夾角為45°.則該透光物質(zhì)的折射率n＝________，并在圖中畫出正確完整的光路圖．參考答案：讓P2的像擋住(1分)

擋住P1、P2的像(1分)

擋住P3以及P1、P2的像(1分)

(2分)

見解析圖(2分)

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．15.（9分）在《探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中,要注意以下幾點(diǎn)(1)擺的振幅不要太大.這是因?yàn)閱螖[只有當(dāng)擺的振幅不大時(shí),才能認(rèn)為擺的振動(dòng)是___________運(yùn)動(dòng).(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長(zhǎng)”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測(cè)量擺的振動(dòng)周期時(shí),在_________(填“擺球到達(dá)最高點(diǎn)”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計(jì)時(shí)的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡(jiǎn)諧（2分）(2)細(xì)一些、伸縮性小些，長(zhǎng)（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD是半徑為R的四分之一的圓周，圓心為O，光線從AB面上的某點(diǎn)入射，入射角θ＝45°，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn)．(1)畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；(2)求該棱鏡的折射率n；(3)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小(已知光在空氣中的傳播速度c＝3.0×108m/s)．參考答案：(1)見解析(2)(3)×108m/s試題分析：（a）光路圖如圖所示。（b）光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角CsinC＝在AB界面上發(fā)生折射，折射角θ2＝90°－C由折射定律：由以上幾式解得n＝（c）光速v＝＝×108m/s...考點(diǎn)：光的折射定律；全反射.17.研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間（即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時(shí)間）t0=0.4s，但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以v1=72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離L=39m，減速過程中汽車位移x與速度v的關(guān)系曲線如同乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間；（2）飲酒使志愿者反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少；（3）減速過程汽車對(duì)志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值．參考答案：解：（1）設(shè)剎車加速度為a，由題可知?jiǎng)x車初速度v0=20m/s，末速度

vt=0

位移x=25m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②式可得：a=8m/s

t=2.5s（2）反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移為x′=L﹣x=14m 則反應(yīng)時(shí)間為t′=

則反應(yīng)的增加量為△t=0.7﹣0.4=0.3s

（3）設(shè)志愿者所受合外力的大小為F，汽車對(duì)志愿者的作用力的大小為F0，志愿者質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得

F=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由平行四邊形定則得：﹣﹣﹣﹣④ 由③④式可得：答：（1）減速過程汽車加速度的大小為8m/s所用時(shí)間為2.5s．（2）飲酒使志愿者反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了0.3S．（3）減速過程汽車對(duì)志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值為．18.如圖所示，兩根正對(duì)的平行金屬直軌道MN、M′N′位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM′端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，NN′端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.64T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN′重合?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場(chǎng)的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)的左邊界時(shí)撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PP′。已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動(dòng)過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10，軌道的電阻可忽略不計(jì)，取g=10m/s2，求：（1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；（2）導(dǎo)體桿穿過磁場(chǎng)的過程中通過電阻R上的電荷量；（3）導(dǎo)體桿穿過磁場(chǎng)的過程中整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）設(shè)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)的左邊界時(shí)的速度為v1：

（F-μmg）s=mv12

導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv1

I=E/（R+r）=3.84A根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)橛蒪向a

3分（2）設(shè)導(dǎo)體桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為E平均E平均=△φ/t=Bld/t