山東省萊蕪市常莊鄉(xiāng)常莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省萊蕪市常莊鄉(xiāng)常莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理下學(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)如圖在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成角斜向上射人磁場(chǎng)(此為第一次)，且在上方運(yùn)動(dòng)半徑為R（不計(jì)重力）。則（

）A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)0B．粒子在軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2:1C．粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．粒子第二次射入軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿軸前進(jìn)3R參考答案：D2.如圖所示圖像中不屬于交流電的有參考答案：D3.關(guān)于電壓和電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓和電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，所以電動(dòng)勢(shì)和電壓是同一物理量的不同說(shuō)法B．電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓C．電動(dòng)勢(shì)就是反應(yīng)電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量D．電動(dòng)勢(shì)公式中的W與電壓中的W是一樣的，都是電場(chǎng)力做的功參考答案：C【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)能．【分析】電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，不是同一物理量的不同叫法．電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W非是非靜電力做功，電壓U=中的W靜是靜電力做功．電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓．【解答】解：A、電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，是兩個(gè)不同的物理量．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓U=E﹣Ir，只有當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，I=0，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)．故B錯(cuò)誤．C、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大?。蔆正確．D、電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W非是非靜電力做功，電壓U=中的W靜是靜電力做功．故D錯(cuò)誤．故選：C．4.(單選)一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)1.2cm，若改掛100N的重物時(shí)，彈簧總長(zhǎng)為20cm，則彈簧的原長(zhǎng)為（）A．12cm

B．14cm

C．15cm

D．16cm參考答案：D5.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為(

)A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A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.

（4分）能夠改變物體內(nèi)能的物理過(guò)程有兩種：

。

參考答案：做功和熱傳遞7.某同學(xué)在研究長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)時(shí)，為增大電流，用多根導(dǎo)線捆在一起代替長(zhǎng)直導(dǎo)線，不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流I和測(cè)試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離r，測(cè)得下表所示數(shù)據(jù)：由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=__________T．（要求估算出比例系數(shù)，保留一位有效數(shù)字，用等式表示）在由數(shù)據(jù)得出關(guān)系式時(shí)可以采用保持某一物理量不變，采用作圖或從數(shù)據(jù)上得出另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，這在物理量上被稱(chēng)作_________法，是物理學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的方法之一.參考答案：B=（2分）

控制變量法8.兩個(gè)擺長(zhǎng)相同的單擺，擺球質(zhì)量之比是4：1，在不同地域振動(dòng)，當(dāng)甲擺振動(dòng)4次的同時(shí)，乙擺恰振動(dòng)5次，則甲、乙二擺所在地區(qū)重力加速度之比為

。參考答案：16∶25當(dāng)甲擺振動(dòng)4次的同時(shí)，乙擺恰振動(dòng)5次，知甲乙兩擺的周期比5：4；由得，，則重力加速度之比為16：25。9.電動(dòng)勢(shì)是用來(lái)描述電源本身性質(zhì)的物理量。符號(hào)

，單位

。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于

。參考答案：E，伏特，電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓10.如圖所示，虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場(chǎng)的等勢(shì)面，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢(shì)面上。甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)。則兩粒子所帶的電荷符號(hào)________（填“不同”或“相同”）；經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)，兩粒子的速率va

vb（填“＞”、“＝”或“＜”）參考答案：不同

=11.如圖所示。放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的導(dǎo)體abc中通有方向由a到b到c、大小為2.0A的電流。ab=0.3m，bc=0.4m。則該導(dǎo)體受到的安培力大小為

，方向?yàn)?/p>

。

參考答案：12.如圖所示，線圈為100匝，在2s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量由0.04Wb均勻增大到0.08Wb，這2s時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

V，如果線圈回路的總電阻為10Ω，則感應(yīng)電流是

A。參考答案：2

、

0.2

13.如圖所示,蜘蛛在地面與豎直墻壁之間結(jié)網(wǎng)，蛛絲AB與水平地面之間的夾角為45°,A點(diǎn)到地面的距離為1m,已知重力加速度g取1Om/s2,空氣阻力不計(jì),若蜘蛛從豎直墻上距地面0.8m的C點(diǎn)以水平速度v0跳出，要到達(dá)蛛絲,水平速度v0至少為

m/s參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示“為探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.(1)因?yàn)橄侣涓叨认嗤钠綊佇∏?不計(jì)空氣阻力)的飛行時(shí)間相同，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中可以用________作為時(shí)間單位．(2)本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是______A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放D．入射球與被碰球滿足ma>mb，ra＝rb(3)圖中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點(diǎn)的平均位置，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是_____A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OMB．ma·OP＝ma·ON＋mb·OMC．ma·OP＝ma·OM＋mb·OND．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON參考答案：

(1).（1）BCD

(2).（2）C（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律y=gt2可知，當(dāng)下落高度相同時(shí)落地時(shí)間相同，再根據(jù)x=v0t可知，所以可以用平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移來(lái)替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度；

（2）本實(shí)驗(yàn)必須要求入射小球在每次碰撞前的速度相同，與斜槽是否光滑無(wú)關(guān)，所以A錯(cuò)誤；只有斜槽末端點(diǎn)的切線水平才能保證碰后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，所以B正確；根據(jù)動(dòng)等定理mgH-Wf=mv2可知，只有滿足入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放時(shí)，入射速度才能相同，所以C正確；根據(jù)彈性碰撞規(guī)律，若入射小球質(zhì)量小于被碰小球的質(zhì)量時(shí)，入射小球要被碰回，所以必須滿足ma>mb，只有滿足兩小球的半徑相同時(shí)，碰后兩小球的速度才能在一條直線上，所以D正確；故選BCD

（3）根據(jù)題意，P點(diǎn)應(yīng)是小球a沒(méi)有與b碰撞時(shí)的落地位置，M點(diǎn)應(yīng)是碰后小球a的落地位置，P點(diǎn)應(yīng)是碰后小球b的落地位置，根據(jù)平均動(dòng)量守恒定律應(yīng)有再由OP=v0?t，OM=va?t，ON=vb?t

可得ma?OP=ma?OM+mb?ON所以C正確，即實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是C.15.在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為lΩ)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中提供的器材有A．電壓表量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩB．電壓表量程為15V，內(nèi)阻約為10kΩC．電流表量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1ΩD．電流表量程為3A，內(nèi)阻約為0.01ΩE．變阻器R1為(20Ω，3A)F．變阻器R2(500Ω，0.2A)G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）為了較準(zhǔn)確測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表應(yīng)該選

；電流表應(yīng)該選

；變阻器應(yīng)該選

；（只要選相應(yīng)字母）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)該選

圖（2）某同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如下圖中所示.則電壓值為_(kāi)_______V，電流值為_(kāi)_______A參考答案：（1）

A

C

E

乙

（2）

1.80

V

0.33

A四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在某市區(qū)內(nèi)，一輛小汽車(chē)在平直公路上以速度vA向東勻速行駛，一位觀光游客正由南向北從斑馬線上橫過(guò)馬路，汽車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)（游客正在D處向北走）經(jīng)0.7s作出反應(yīng)，從A點(diǎn)開(kāi)始緊急剎車(chē)，但仍將正步行至B處的游客撞傷，該汽車(chē)最終在C處停下.為了清晰了解事故現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)以下圖示之：為了判斷汽車(chē)司機(jī)是否超速行駛，并測(cè)出肇事汽車(chē)速度vA，警方派一車(chē)胎磨損情況與肇事車(chē)相當(dāng)?shù)能?chē)以法定最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車(chē)的出事點(diǎn)B急剎車(chē)，恰好也在C點(diǎn)停下來(lái).在事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m，問(wèn)：

(1)該肇事汽車(chē)的初速度vA是多大？

(2)游客橫過(guò)馬路的速度是多大？參考答案：）解:(1)以警車(chē)為研究對(duì)象,則:

將v0=14.0m/s,s=14.0m,v=0代入得警車(chē)剎車(chē)加速度大小為:a=7.0m/s2,因?yàn)榫?/p>

車(chē)行駛條件與肇事汽車(chē)相同,則肇事汽車(chē)的加速度a/=a=7.0m/s2.所以肇事汽車(chē)的初速度vA=.

(2)肇事汽車(chē)在出事點(diǎn)B的速度:

肇事汽車(chē)通過(guò)sAB段的平均速度:

肇事汽車(chē)通過(guò)sAB段的時(shí)間:

所以游客橫過(guò)馬路的速度:

…17.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ＝30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL＝4R，定值電阻R1＝2R，電阻箱電阻調(diào)到R2＝12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：(1)金屬棒下滑的最大速度為多大？(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開(kāi)始下滑2S0的過(guò)程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；(3)調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)R2為何值時(shí)，其消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？參考答案：18.（19分）如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為1W的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒用細(xì)繩通過(guò)光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了2m后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；（2）棒從釋放到開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動(dòng)金屬棒，測(cè)出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的v值，得到實(shí)驗(yàn)圖像如圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B1；（4）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫(huà)出相應(yīng)的v—M圖線，并請(qǐng)說(shuō)明圖線與M軸的交點(diǎn)的物理意義。參考答案：解析：（1）金屬棒受力平衡，所以