遼寧省沈陽市新北方高級中學2021年高二物理上學期期末試卷含解析

遼寧省沈陽市新北方高級中學2021年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗步驟中，下列做法中正確的是A．同時改變拉力F和小車質量的大小B．先保持小車質量m不變，研究加速度a與拉力F的關系，再保持F不變，研究a與m的關系，最后導出。與m及F的關系C．只改變拉力F的大小，小車質量m的大小始終保持不變D．只改變小車質量m的大小，拉力F的大小始終保持不變參考答案：B2.在電場中P點放一個檢驗電荷－q，它所受的電場力為F，則關于P點的電場強度E，正確的說法是A．E=，方向與F相同

B．若取走－q，P點的電場強度E=0C．若檢驗電荷為－2q，則E=

D．E與檢驗電荷無關參考答案：D3.(單選)“與”門、“或”門和“非”門三個基本邏輯電路組成的一個組合邏輯電路，其中A、B、C為輸入端，Y為輸出端，在完成下面的真值表時，輸出端Y空格中從左到右依次填寫都正確的是(

)A.00010101

B．00000010C．00101010

D．以上答案都不正確參考答案：C4.（單選）如圖所示，兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器，極板N與靜電計相連，極板M與靜電計的外殼均接地。用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U。在兩板相距一定距離d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度。在整個實驗過程中，保持帶電量Q不變，下面的操作中將使靜電計指針張角變小的是（

）A．僅將M板向上平移

B．僅將M板向下平移C．僅將M板向左平移

D．僅在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)大于1）參考答案：D電容器的M板通過大地與靜電計的金屬外殼連接，右邊的N板與靜電計指針相連，兩板之間電壓越高，靜電計的指針張角越大。在電荷量不變時，張角變小即電壓變小，可判斷電容變大，而平行板電容器電容，M板上移或者M板下移都使正對面積S變小，電容C變小，電壓升高靜電計張角變大，選項A、B錯誤；M板向左平移，兩板之間的距離d變大，電容變小，電壓升高，靜電計張角變大，選項C錯誤；僅在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)大于1）而空氣的介電常數(shù)等于1即電容C變大，電壓降低，靜電計張角變小，選項D正確。5.（單選）如圖所示，用同樣的導線制成的兩閉合線圈A、B，匝數(shù)均為20匝，半徑rA=2rB，在線圈B所圍區(qū)域內(nèi)有磁感應強度均勻減小的勻強磁場，則線圈A、B中產(chǎn)生感應電動勢之比EA：EB和兩線圈中感應電流之比IA：IB分別為（

）A．1:1，1:2

B．1:1，1:1

C．1:2，1:2

D．1:2，1:1參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應電動勢E＝

V，線圈中的平均電流強度I＝

A．參考答案：2

0.17.（5分）2005年7月26日，美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機從肯尼迪航天中心發(fā)射升空，飛行中一只飛鳥撞上了航天飛機的外掛油箱，幸好當時速度不大，航天飛機有驚無險．假設某航天器的總質量為10t，以8km/s的速度高速運行時迎面撞上一只速度為10m/s、質量為5kg的大鳥，碰撞時間為1.0×10—5s，則撞擊過程中的平均作用力約為

。參考答案：4×l09N8.（10分）如圖所示，A、B、C、D為帶電金屬極板，長度均為L，其中A、B兩板水平放置，間距為d，電壓為U1，C、D兩板豎直放置，間距也為d，電壓為U2，今有一電量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進入電場，則電子經(jīng)過時間＿＿＿＿＿離開電場，這時它的動能為_____________。（假設電場只存在于極板間，并設電子未與極板相遇，且不計電子的重力）

參考答案：，9.要把一個量程是1mA、內(nèi)阻是5Ω的電流表改裝成量程是3V的電壓表，應該給電流表

______聯(lián)一個阻值R=________Ω的電阻。串，2995Ω參考答案：串聯(lián)，2995Ω；10.如圖5-19所示的理想變壓器的原、副線圈電路中分別接有4個完全相同的燈泡，而且全都正常發(fā)光，那么，這三個線圈的匝數(shù)之比=

；如果兩端的輸出電壓為U，電源的輸出電=

。參考答案：11.在如圖（a）所示的x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出所在位置），O為x軸坐標原點，A、B兩點的坐標分別為0.1m和0.4m．放在A、B兩點的檢驗電荷q1、q2受到的電場力跟它們所帶電量的關系如圖（b）所示．則A、B兩點的電場強度大小之比為________；點電荷Q的位置坐標為x=________m．參考答案：4:1

0.2

12.三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F。現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知n=____________參考答案：613.在發(fā)生電磁振蕩的LC回路中，當電容器放電完畢時，電容C的兩極板間的電壓為

，電場能為

；線圈L中的電流為

，磁場能為

。（請?zhí)顚憽白畲笾怠被颉?”即可）參考答案：0；0；最大；最大三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.1s，長度單位是cm，g取9.8m/s2。（保留三位有效數(shù)字）

（1）打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度vB=

m/s。（2）從點O到打下計數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=

J，動能的增加量△Ek=

J。參考答案：（1）vB=1.94m/s

（2）△EP=1.90J

△Ek=1.88J15.(多選題)某同學進行“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）該同學開始實驗時情形如上左圖所示，接通電源釋放紙帶。請指出該同學在實驗中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑孩?/p>

；②

。（2）已知當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2。實驗選用重錘質量為0.5kg，紙帶上連續(xù)的點A、B、C、D至O點的距離如上右圖所示(O點為開始下落的計時點)，則從O運動到C過程，重錘的重力勢能減少

J，動能增加了

J。（結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）打點計時器接在了直流電源上重物離打點計時器太遠（2）2.75,

2.72

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(12分)如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質量為m、電量為q的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經(jīng)電壓U0加速后通過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點，求：（1）電子通過B點時的速度大??；（2）右側平行金屬板的長度；（3）電子穿出右側平行金屬板時的動能。參考答案：（1）v=√2qu0/m

(2)L=d√2Uo/U

（3）Ek=qUo+qU/2

17.如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距L=1m，導軌平面與水平面成θ=370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質量為m=0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為=0.25.（設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小）求：（1）金屬棒沿導軌由靜止剛開始下滑時加速度a的大?。唬?）當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求此時金屬棒速度v的大??；（3）若R=2Ω，在（2）問中，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度B的大小和方向.（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）參考答案：代入已知條件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(2分)(2)設金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為v,所受安培力為F,棒在沿導軌方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(2分)此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率P=Fv

…………………⑥

(2分)

由⑤⑥兩式解得………………⑦（1分）

(3)設電路中電流為I，兩導軌間金屬棒的長為L，磁場的磁感應強度為B

E=BLv

………………⑧(2分)

…………………⑨(2分)

P＝I2R

………………⑩(2分)

由⑧⑨⑩式解得磁場方向垂直導軌平面向上

…………18.高速公路上的標志牌都用“回歸反射膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回。這種“回歸反射膜”是用球體反射元件制成的。如圖所示，透明介質球的球心位于O點，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質球的C點，DC與AB的距離H＝R．DC光線進入介質球折射后，經(jīng)一次反射，再折射后射出的光線與入射光線平行，作出光路圖，并算出介