河南省洛陽市古城中學(xué)2021年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

河南省洛陽市古城中學(xué)2021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.（多選）如圖，圓形閉合線圈內(nèi)存在方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖，則下列說法正確的是（

）A．0~1s內(nèi)線圈的磁通量不斷增大B．第4s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0C．0~1s內(nèi)與2~4s內(nèi)的感應(yīng)電流相等

D．0~1s內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針參考答案：AD2.“萊頓瓶”是電學(xué)史上最原始的電容器.近現(xiàn)代電學(xué)中常用的電容器之一便是平行板電容器，如圖：大小與形狀完全相同的兩金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)S，電源給電容器充電，在下列兩種動(dòng)態(tài)變化情況中，你認(rèn)為正確的是

A．保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B．保持S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板上的電量增大C．?dāng)嚅_S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小D．?dāng)嚅_S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大參考答案：BC解析：S接通，u不變，插入一塊截止，相當(dāng)于兩極板d減?。ɑ蚪殡姵?shù)Ε增大），由C=，C增大，Q=cu知，Q增大。S斷開，Q不變，d減小，C增大，由知，u減小。3.下列是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的概念、公式的理解，其中正確的是A.電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功B.根據(jù)電容的定義式，電容器的電容與所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比C.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷的電荷量成反比D.靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置，電勢(shì)一定為零參考答案：A【詳解】電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功，選項(xiàng)A正確；電容器的電容是由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定的，與所帶電荷量以及兩極板間的電壓無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的物理量，和試探電荷的電荷量無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置，電勢(shì)不一定為零，例如等量同種電荷連線的中點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4.(單選)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用，以下分別是這三個(gè)力的大小，不可能使該物體保持平衡狀態(tài)的是（

）A.3N，4N，6N

B．1N，2N，4N

C．2N，4N，6N

D．5N，5N，2N參考答案：B5.如圖所示是某種型號(hào)小汽車每秒能量的流向示意圖，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，以下判斷正確的是A．每秒經(jīng)排氣管排出的能量為52kJB．每秒汽車克服空氣阻力做的功為4.5kJC．每秒來自燃料的能量只有44H在發(fā)動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其余25ld全部耗散D．該汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為用來使汽車前進(jìn)做功的效率只有28％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，R1=2，小明在實(shí)驗(yàn)中記錄三只電表的讀數(shù)時(shí)，不慎漏記了單位，記下了一組數(shù)據(jù)是1.5、2.5和3，請(qǐng)你幫助它確定電源電壓是_____V，R2的電阻是_____。參考答案：___3__________，_________3___7.太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量。以上核反應(yīng)過程的核反應(yīng)方程

，一次這樣的過程釋放的核能為

MeV參考答案：（1）

（2）3.26MeV8.一個(gè)元電荷的電量是

C，4.8×10-14C電量有

個(gè)元電荷．參考答案：1.6×10-19

，3×1059.在探究磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件時(shí)，做了下面實(shí)驗(yàn)（下左圖）：由線圈，電流表構(gòu)成的閉合回路。磁場(chǎng)提供：條形磁鐵。請(qǐng)?zhí)顚懹^察到現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)過程電流表的指針（填偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)）條形磁鐵插入線圈過程

條形磁鐵靜止在線圈中

條形磁鐵從線圈中抽出過程

由這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件是：

。參考答案：偏轉(zhuǎn)

不偏轉(zhuǎn)

偏轉(zhuǎn)

閉合回路中的磁通量發(fā)生變化10.所示為一演示實(shí)驗(yàn)電路圖，圖中L是一帶鐵心的線圈，A是一個(gè)燈泡，電鍵S處于閉合狀態(tài)，電路是接通的．現(xiàn)將電鍵Ｓ打開，則在電路切斷的瞬間，通過燈泡Ａ的電流方向是從____端到____端．這個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來演示____現(xiàn)象的．參考答案：a

，

b

,

自感11.如圖是簡(jiǎn)化的多用電表電路圖。圖中

為電流測(cè)量端，測(cè)量時(shí)，

插入“－”插孔。參考答案：1、2

黑12.有一單擺，在山腳下測(cè)得周期為T1，移到山頂測(cè)得周期為了T2，設(shè)地球半徑為R，則山的高度為__________。參考答案：R13.將一個(gè)電量為-2×10-6的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功4×10-4J，則M點(diǎn)電勢(shì)為

，若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功14×10-8J，則N點(diǎn)的電勢(shì)為

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.（實(shí)驗(yàn)）為了研究某導(dǎo)線的特性，某同學(xué)所做部分實(shí)驗(yàn)如下：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)出待測(cè)導(dǎo)線的直徑，如圖甲所示，則螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為mm；（2）用多用電表直接測(cè)量一段導(dǎo)線的阻值，選用“×10”倍率的電阻檔測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大，因此需選擇倍率的電阻檔（選填“×1”或“×100”），歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量，示數(shù)如圖乙所示，則測(cè)量值為Ω；（3）另取一段同樣材料的導(dǎo)線，進(jìn)一步研究該材料的特性，得到電阻R隨電壓U變化圖象如圖丙所示，則由圖象可知，該材料在常溫時(shí)的電阻為Ω；當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí)，材料實(shí)際消耗的電功率為W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）1.730；×1；22；（3）1.5；0.78．考點(diǎn)：測(cè)定金屬的電阻率解：（1）由圖可知，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為：d=1.5+23.0×0.01=1.730mm；（2）角度偏轉(zhuǎn)太大，則說明示數(shù)太小，故應(yīng)換用小檔位；故選用×1檔；由圖可知，電阻值為：22×1=22Ω；（3）由圖可知，常溫不加電壓時(shí)，電阻為1.5Ω；加電壓為3V時(shí)，電阻為：11.5Ω；則功率P===0.78W15.如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖。①設(shè)小球A質(zhì)量為mA，小球B質(zhì)量為mB，為保證實(shí)驗(yàn)成功，必須保證mA

mB。（選填“大于”、“等于”或“小于”）②實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)情況如圖所示：P是不放B球時(shí)，將A球從斜槽某一高度靜止釋放后，A球的落點(diǎn)，M、N分別為A球從同一高度靜止釋放到達(dá)斜槽水平端與B球相碰后A、B球落點(diǎn),現(xiàn)已測(cè)得O到M、P、N距離分別為S1、S2、S3，若關(guān)系式

成立,則驗(yàn)證了A、B相碰動(dòng)量守恒.ks5u參考答案：①大于

;②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，即UAB＝300V．一帶正電的粒子電量q＝10－10C，質(zhì)量m＝10－20kg，從R點(diǎn)沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入固定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響)．已知兩界面MN、PS相距為L(zhǎng)＝12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上．不計(jì)粒子重力求(靜電力常數(shù)k＝9×109N·m2/C2)(1)粒子穿過界面PS時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？(2)點(diǎn)電荷的電量．參考答案：(1)設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的側(cè)向位移為h,穿過界面PS時(shí)偏離中心線OR的距離為y，則：

h＝a＝＝t＝即：h＝2，代入數(shù)據(jù)，解得：h＝0.03m＝3cm帶電粒子在離開電場(chǎng)后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由相似三角形知識(shí)得：＝代入數(shù)據(jù)，解得：y＝0.12m＝12cm(2)設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為vy，則：vy＝at＝，代入數(shù)據(jù)，解得：vy＝1.5×106m/s所以粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為：v＝＝2.5×106m/s設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為θ，則：tanθ＝＝θ＝37°因?yàn)榱Ｗ哟┻^界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏上，所以該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點(diǎn)電荷Q作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑與速度方向垂直．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：r＝＝0.15m，由＝m代入數(shù)據(jù)，解得：Q＝1.04×10－8C答案(1)12cm(2)1.04×10－8C17.有一臺(tái)太陽能發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，如圖所示，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220V40W”燈6盞，若全部電燈均為并聯(lián)且正常發(fā)光，則（1）發(fā)電機(jī)輸出功率P1多大？（2）發(fā)電機(jī)輸出電壓U1多大？參考答案：（1）5424W；（2）226V(1)全校消耗的功率P用=NP0=22×40×6W=5280W，設(shè)線路電流為I線,輸電電壓為U2,降壓變壓器原線圈電壓為U3，則，，線路損失功率P損=I2線R線=62×4W=144W，所以p出=P用+P損=5280+144W=5424W(2)輸電線上損失的電壓為U損=I線R線=6×4=24V，升壓變壓器副線圈上的電壓為U2=U損+U3=24+880V=904V由得：18.如圖所示，兩形狀完全相同的平板A、B置于光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和2m．平板B的右端固定一輕質(zhì)彈簧，P點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)位置，P點(diǎn)到平板B左端點(diǎn)Q的距離為L(zhǎng)．物塊C置于平板A的最右端，質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)．平板A、物塊C以相同速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與靜止平板B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后平板A、B粘連在一起，物塊C滑上平板B，運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)開始?jí)嚎s彈簧，后被彈回并相對(duì)于平板B靜止在其左端Q點(diǎn)．彈簧始終在彈性限度內(nèi)，平板B的P點(diǎn)右側(cè)部分為光滑面，P點(diǎn)左側(cè)部分為粗糙面，物塊C與平板B粗糙面部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，重力加速度為g．求：（1）平板A、B剛碰完時(shí)的共同速率v1；（2）物塊C與平板B粗糙面部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）在上述過程中，系統(tǒng)的最大彈性勢(shì)能Ep．參考答案：解：（1）A、B碰撞過程動(dòng)量守恒，以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：mv0=（m+2m）v1，解得：v1=v0；（2）設(shè)C停在Q點(diǎn)時(shí)A、B、C共同速度為v2，以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：2mv0=4mv2，解得：v2=v0，對(duì)A、B、C組成的系統(tǒng)，從A、B碰撞結(jié)束瞬時(shí)到C停在Q點(diǎn)的過程，根據(jù)能量守恒定律得：μmg（2L）=m+（3m）﹣（4m），解得：μ=；（3）設(shè)彈簧壓縮到最短時(shí)A、B、C共同速度為v3．對(duì)于A、B、C組成的系統(tǒng)，彈簧壓縮到最短時(shí)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能Ep最大．對(duì)于A、B、C組成的系統(tǒng)，從A、B碰撞后瞬間到彈簧壓縮到最短的過程，以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：2mv0=4mv3，解得