2021-2022學(xué)年河南省濟(jì)源市機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河南省濟(jì)源市機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校高二物理上學(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.下列四個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)圖象中，表示物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)的是A．甲圖和丙圖

B．甲圖和丁圖

C．乙圖和丙圖

D．乙圖和丁圖參考答案：B2.物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后。將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是A.線圈接在了直流電源上 B.電源電壓過高C.所選線圈的匝數(shù)過多 D.所用套環(huán)的材料與老師的不同參考答案：D金屬套環(huán)跳起來的原因是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的，線圈接在直流電源上時(shí)，金屬套環(huán)也會(huì)跳起。電壓越高線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈。若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會(huì)跳起，故A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。3.（單選）首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是A．庫(kù)侖

B．奧斯特

C．法拉第

D．安培參考答案：C4.物體在運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是(

)A．在任意相等時(shí)間內(nèi)，它受到的沖量都相同，則物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)B．如果物體的動(dòng)量大小保持不變，則物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．如果物體的動(dòng)量保持不變，則物體機(jī)械能也一定守恒D．只要物體的加速度不變，物體的動(dòng)量就不變參考答案：A5.如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)．其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是（）A．甲圖：點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖：等量異種電荷電場(chǎng)中，兩電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖：點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，與點(diǎn)電荷成一直線的a、b兩點(diǎn)D．丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)參考答案：B【考點(diǎn)】電勢(shì)；電場(chǎng)強(qiáng)度．【分析】在電場(chǎng)中電場(chǎng)線的切向方向表示電場(chǎng)的方向，電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，等勢(shì)面與電場(chǎng)線相互垂直．【解答】解：A、甲圖中兩點(diǎn)電場(chǎng)線方向不同，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，故A錯(cuò)誤；B、ab兩點(diǎn)方向均向水平向左，且兩電荷中垂線為等勢(shì)面，故電勢(shì)相等，因兩點(diǎn)關(guān)于連線對(duì)稱，故電場(chǎng)強(qiáng)度相等，故B正確；C、a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)方向相同，a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)，兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不等，故C錯(cuò)誤；D、a、b兩點(diǎn)不在同一等勢(shì)面上，故電勢(shì)不相等，故D錯(cuò)誤；故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為0.2的小球豎直向下以6的速度落至水平地面,再以4的速度反向彈回,取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為__________.若小球與地面的作用時(shí)間為0.2,則小球受到地面的平均作用力大小為__________(取).參考答案：2、12（1）取豎直向下方向?yàn)檎较?，則小球與地面碰撞過程中動(dòng)量的變化為：△p=-mv2-mv1=-0.2×（6+4）kg．m/s=-2kg?m/s，負(fù)號(hào)表示方向豎直向上．

（2）代入動(dòng)量定理的公式，得（F-mg）t=△P，代入數(shù)據(jù)求得：F=12N．點(diǎn)睛：此題中動(dòng)量是矢量，要規(guī)定正方向，用帶正負(fù)呈的數(shù)值表示動(dòng)量．動(dòng)量變化量也是矢量，同樣要注意方向．此處有視頻，請(qǐng)去附件查看】7.（2分）牛頓曾設(shè)想，從高山上水平拋出的物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)。如果拋出速度足夠大，物體就將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星（如圖）。設(shè)地球的質(zhì)量為M，物體到地心的距離為r，萬有引力常量為G，則當(dāng)物體拋出的速度增大到

時(shí)，物體將繞地球運(yùn)動(dòng)而不落回地面。參考答案：8.在生產(chǎn)和生活中，有時(shí)要將平動(dòng)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)，或把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為平動(dòng)．例如螺旋千斤頂將手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成頂桿的平動(dòng)；顯微鏡的對(duì)焦機(jī)構(gòu)將調(diào)焦旋紐的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成鏡筒的平動(dòng)．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件．分析：物體上各個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡平行是平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中各個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不平行．解答：解：螺旋千斤頂將手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成頂桿的上下的平動(dòng)；顯微鏡的對(duì)焦機(jī)構(gòu)將調(diào)焦旋紐的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成鏡筒的平動(dòng)；故答案為：平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，平動(dòng)．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)別，平動(dòng)可以將物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，基礎(chǔ)題目．9.把一量程6mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，線路如右圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E＝3V(內(nèi)阻不計(jì))；B.變阻器0～100Ω；C.變阻器0～500Ω；D.紅表筆；E.黑表筆；(1)變阻器選用________．(2)紅表筆接________端，黑表筆接________端．(3)電流表2mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為________．（2分）參考答案：(1)C(2)NM(3)1000Ω10.如圖所示為某型號(hào)國(guó)產(chǎn)電池外殼上的說明文字：（1）電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為

的裝置，電動(dòng)勢(shì)是描述電源這種本領(lǐng)的物理量。由右圖可知該電池的電動(dòng)勢(shì)為

V；（2）該電池最多可放出

mA·h的電荷量?；螂姵氐钠骄ぷ麟娏鳛?.05A，則它最多可使用

h。參考答案：11.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一容器中，活塞與容器壁間無摩擦，外界大氣壓強(qiáng)保持不變。當(dāng)氣體的溫度升高時(shí)，氣體體積

▲

（選填“增大”、“減小”或“不變”），從微觀角度看，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是

▲

。參考答案：增大

溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，只有氣體的體積同增大使分子的密集程度減小，才能保持壓強(qiáng)不變12.有一個(gè)未知電阻Rx，用圖10中（a）和（b）兩種電路分別對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，用（a）圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用（b）圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，則用______圖所示電路測(cè)該電阻的阻值誤差較小，測(cè)量值Rx=______Ω，測(cè)量值比真實(shí)值偏______（填：“大”或“小”）。參考答案：a，1000，大13.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為1Ω，小燈泡的阻值為3Ω。開關(guān)S閉合后，燈泡中的電流方向?yàn)?/p>

▲

(選填“從A向B”，或“從B向A”)。電路中的電流大小為

▲

A。參考答案：從A向B

3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）紙帶的端與重物相；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=；（3）通過計(jì)算，一般數(shù)值上ΔEpΔEk（填“＞”“=”或“＜”）這是因?yàn)?/p>

；（4）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是

。參考答案：左、0.98、＞、由于摩擦阻力和空氣阻力、在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒15.圖所示，為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需要的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：(1)待測(cè)電阻RX(約100Ω)(2)直流毫安表(量程0～10mA，內(nèi)阻50Ω)(3)直流電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ)(4)直流電源(輸出電壓4V，允許最大電流1A)(5)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A)(6)電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條。根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在本題的實(shí)物圖上連線。參考答案：用伏安法測(cè)電阻，首先要判明電流表應(yīng)該內(nèi)接還是外接，由題目所給器材規(guī)格來看，顯然不滿足RA＜＜Rx條件，而是滿足Rv＞＞Rx條件，所以應(yīng)采用外接法。若圖電路，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P處于最左端，滑動(dòng)變阻器為最大值時(shí)，由題設(shè)條件流過電流表的電流超過安培表的量程。因此變阻器既應(yīng)分壓又應(yīng)分流。正確的連接圖為圖所示。畫圖的關(guān)鍵是：毫安表需外接，變阻器接成分壓電路。實(shí)驗(yàn)開始前將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至分壓為零的位置。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一列簡(jiǎn)諧橫波正在沿x軸的正方向傳播，波速為0.5m/s，t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示。（1）求橫波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T；（2）在圖乙中畫出t=1s時(shí)刻的波形圖（至少畫出一個(gè)波長(zhǎng)）；（3）在圖丙中畫出平衡位置為x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象（從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，在圖中標(biāo)出橫軸的標(biāo)度，至少畫出一個(gè)周期）。參考答案：（1）4s；（2）如圖乙所示；（3）如圖丙所示。試題分析：（1）由于波速為0.5m/s，波長(zhǎng)為2m，故質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T==4s。（2）當(dāng)t=1s時(shí)刻，相當(dāng)于經(jīng)過了T/4，又因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向傳播，故振源O向下運(yùn)動(dòng)到負(fù)的最大位置處，然后依次畫出即可；如圖所示。（3）x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)處于波峰的位置，故其振動(dòng)圖像如圖所示。考點(diǎn)：波與振動(dòng)的圖像。17.如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T．矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動(dòng)，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表．當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)．求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（3）當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，求電阻R上消耗的功率．參考答案：解：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em=nBsω=100××0.02×100=100V，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：e=100cosV（2）線圈轉(zhuǎn)過30°角過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：（3）電壓表示數(shù)電壓的有效值為：

電阻R兩端的電壓為：電阻R上消耗的功率為：答：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100cosV（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為135.1V；（3）當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，電阻R上消耗的功率為50W【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】根據(jù)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em=BSω，結(jié)合開始計(jì)時(shí)位置，即可確定瞬時(shí)表達(dá)式，再由電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，并知道電表是交流電的有效值18.如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置，水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的豎直管AB．細(xì)管下端接有一小段長(zhǎng)度不計(jì)的圓滑彎管，上端B與四分之一圓弧彎管BC相接．每次彈射前，推動(dòng)小球?qū)椈蓧嚎s到同一位置后鎖定．解除鎖定，小球立即被彈簧彈出，水平射進(jìn)細(xì)管A端，再沿管ABC從C端水平射出．已知彎管BC的半徑R=0.40m，小球的質(zhì)量為m=0.1kg，當(dāng)調(diào)節(jié)豎直細(xì)管AB的長(zhǎng)度L至L0=0.80m時(shí)，發(fā)現(xiàn)小球恰好能過管口C端．不計(jì)小球運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能損失，g=10m/s2（1）求每次彈射時(shí)彈簧對(duì)小球所做的功W；（2）若L可調(diào)節(jié)，L取多大時(shí)，小球落至水平面的位置離直管AB水平距離最遠(yuǎn)？（3）若其他條件不變只把小球質(zhì)量變?yōu)閙，求小球到達(dá)C時(shí)管壁對(duì)其作用力F的大小和方向．參考答案：解：（1）小球恰好能到達(dá)管口C時(shí)，vC=0研究小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程，只有重力和彈簧對(duì)小球做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：W彈﹣mg（L0+R）=0所以彈簧對(duì)小球做的功為：W彈=mg（L0+R）=0.1×10×（0.8+0.4）J=1.2J；（2）當(dāng)AB段長(zhǎng)度為任意值L時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有：W彈﹣mg（L+R）=mv2﹣0可得：v=，小球離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=，水平射程為：x=vCt=2，顯然，當(dāng)L0﹣L=L+R時(shí)，平拋射程有最大值，對(duì)應(yīng)的豎直細(xì)管AB的長(zhǎng)度為：L==m=0.2m，此時(shí)小球落至水平面的位置離直管AB的距離為最大，為：xm=2=2×=1.2m；（3）由動(dòng)能定理得：W﹣mg（L0+R）=（m）v2﹣0，在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN+mg=m，解得：FN=2.5N，方向：豎直向下；答：（1）每次彈射時(shí)彈簧對(duì)小球所做的功W為1.2J；（2）若L可調(diào)節(jié)，L取0.2m時(shí)，小球落至水平面的位置離直管AB水平距離最遠(yuǎn)，最大值為1.2m