2021年湖南省湘潭市白田鎮(zhèn)沙田中學高二物理上學期期末試卷含解析

2021年湖南省湘潭市白田鎮(zhèn)沙田中學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1.一根導線，分別通以不同的電流，并保持溫度不變，當電流較大時，以下正確的是（

）A．單位體積內自由電子數(shù)較多

B．自由電子定向運動的速率較大C．自由電子的熱運動速率較大

D．電流的傳導速度較大

參考答案：B2.如圖5所示，小滑塊m與圓盤保持相對靜止，隨盤一起做勻速圓周運動，則提供滑塊作勻速圓周運動的向心力是A．滑塊的重力

B．盤面對滑塊的彈力C．盤面對滑塊的靜摩擦力D．滑塊的重力與盤面對滑塊的彈的合力

參考答案：C3.（單選）應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出．對此現(xiàn)象分析正確的是A.手托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)B.手托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)C.在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D.在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：解：A、超重和失重指的是物體加速度方向，不是指運動方向，若勻速上升，則不超重也不失重，故A錯誤．B、由A分析可得，B錯誤；C、重物和手有共同的速度和加速的時，二者不會分離，故物體離開手的瞬間，物體向上運動，物體的加速度等于重力加速度，但手的加速度大于重力加速度應大于重力加速度，并且方向豎直向下，故C錯誤；D、由C分析知，D正確．故選：D．4.做簡諧運動的質點在通過平衡位置時，在下列物理量中，具有最大值的是(

)A．回復力

B．加速度

C．速度

D．位移參考答案：C5.在一根軟鐵棒上繞有一組線圈（電阻不能忽略），a、c是線圈的兩端，b為中心抽頭，把a端和b抽頭分別接到兩條平行金屬導軌上，導軌間有勻強磁場，方向垂直于導軌所在平面并指向紙內，如圖所示，金屬棒PQ在外力作用下以圖示位置為平衡位置左右做簡諧運動，運動過程中保持與導軌垂直，且兩端與導軌始終接觸良好，則在下面的過程中a、c點的電勢都比b點的電勢高的是

A．PQ從平衡位置向左邊運動的過程中B．PQ從左邊向平衡位置運動的過程中C．PQ從平衡位置向右邊運動的過程中D．PQ從右邊向平衡位置運動的過程中參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為某電場的部分電場線．如A、B兩點的場強分別記為EA、EB，電勢分別記為φA、φB，則EA

EB，φA

φB．（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：大于，小于．【考點】電場強度；電勢．【分析】電場線與等勢面垂直．電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，沿電場線的方向，電勢降低．【解答】解：由電場線的分布可知，A點的電場線密，所以A點的場強大，所以EB＜EA，再根據(jù)沿電場線的方向電勢降低可知，φA＜φB故答案為：大于，小于．7.把一個面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上磁感強度為B的勻強磁場豎直向下，當把環(huán)翻轉180°的過程中，流過環(huán)某一橫截面的電量為________________。參考答案：8.如圖所示，勻強磁場的磁感強度B=0．1T，矩形線圈的匝數(shù)N=100匝，邊長=0．2m，=0．5m，轉動角速度rad／s，轉軸在正中間。則：(1)從圖示位置開始計時，該線圈電動勢的瞬時表達式：

(2)當線圈作成半徑為r=的圓形(其它條件不變)，電動勢的瞬時表達式：

(3)當轉軸移動至ab邊(其它條件不變)，電動勢的瞬時表達式：

參考答案：（1）314cos100πt(V)、（2）不變、（3）不變。9.（4分）一細繩拴一質量m＝100g的小球，在豎直平面內做半徑R=40cm的圓周運動，取g＝10m／s2，則(1)小球恰能通過圓周最高點時的速度為

；(2)小球以v=3．0m／s的速度通過圓周最低點時，繩對小球的拉力為

。參考答案：（1）2m/s；（2）3.25N10.（2分）真空中有兩個點電荷，當它們相距為r時，相互排斥力為F，當它們相距為10r時，相互排斥力為__________。參考答案：Ｆ／10011.下圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置,部分導線已連接。.(1)將圖中所缺的導線補接完整.(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后.將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將向__________偏.原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將向__________偏.參考答案：右

右12.如圖12中甲圖所示矩形線圈abcd，長ab=20cm，寬bc=10cm，匝數(shù)n=200匝，線圈回路總電阻R=5Ω，整個線圈平面內均有垂直于線圈平面的勻強磁場穿過?，F(xiàn)令該磁場的磁感強度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律變化，則線圈回路中產生的感應電動勢的大小

V，感應電流的大小

A，當t=0.3s時，線圈的ab邊所受的安培力大小為

N。參考答案：2V

0.4A

2.4N13.（4分）如圖所示，放在蹄形磁鐵兩極間的導體棒ab，當通有由b向a的電流時，受到的安培力方向向右，則磁鐵的上端是

極；如果磁鐵上端是S極，導體棒中的電流方向由a向b，則導體棒受到的安培力方向為

。(選填“向左”、“向右”)參考答案：N

向右三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動．他設計的裝置如圖（a）所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力．（1）若已測得打點的紙帶如圖（b）所示，并測得各計數(shù)點的間距（已標在圖上）．A為運動的起點，則應選

段來計算A碰撞前的速度，應選

段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．（2）已測得小車A的質量m1=0.4kg，小車B的質量m2=0.2kg，則碰前兩小車的總動量大小為

kg?m/s，碰后兩小車的總動量大小為

kg?m/s．（計算結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）小車做勻速直線運動時，在相等時間內的位移相等，分析小車的運動過程，然后答題；（2）根據(jù)圖象，由速度公式求出小車的速度，然后由P=mv求出動量．【解答】解：（1）推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內通過相同的位移，故應選DE段來計算碰后共同的速度．（2）碰前小車的速度為誒：vA===1.05m/s，碰前的總動量為：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kg?m/s；碰后小車的共同速度為：v===0.695m/s，碰后的動量為：P′=（mA+mB）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg?m/s；故答案為：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．15.（9分）在用兩面平行的玻璃磚《測定玻璃的折射率》的實驗中，其光路圖如圖，對此實驗中的一些具體問題，（1）下列的各種說法中正確的是（

）（不定項）A．為了減少測量誤差，P3和P4的距離應適當取大些B．為了減少測量誤差，P1和P2的連線與玻璃磚界面的夾角適當取大些C．P1、P2距離大小，不會影響該實驗的誤差D．若入射角i太大，有可能在bb/界面發(fā)生全反射（2）若根據(jù)測得的入射角i和折射角γ的正弦值，畫出了如圖所示的圖線，由圖可知該玻璃的折射率n=

；當光線由該玻璃射入真空中時，臨界角C=

。（用反三角函數(shù)表示）參考答案：(1)AB(2)；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某游樂場中有一種叫“空中飛椅”的游樂設施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉盤旋轉而在空中飛旋。若將人和座椅看成是一個質點，則可簡化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內的轉盤，可繞豎直轉軸

OO′轉動，設繩長l=10m，質點的質量m=60kg，轉盤靜止時質點與轉軸之間的距離d=4m。轉盤逐漸加速轉動，經過一段時間后質點與轉盤一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角θ=370。（不計空氣阻力及繩重，繩子不可伸長，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）求：（1）質點與轉盤一起做勻速圓周運動時轉盤的角速度及繩子的拉力；（2）質點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，繩子對質點做的功。參考答案：(1)

，750N

(2)3450J試題分析：（1）如圖所示，對質點受力分析可得：繩中的拉力T=mg/cosθ=750N，根據(jù)幾何關系可得：代入數(shù)據(jù)得：（2）轉盤從靜止啟動到轉速穩(wěn)定這一過程，繩子對質點做的功等于質點機械能的增加量：m，

m/s，代入數(shù)據(jù)解得

W=3450J考點：此題考查了勻速圓周運動的規(guī)律和能量守恒定律即：繩子對質點做的功等于質點機械能的增加量。17.運動員將質量為0.4kg的足球以20m/s速度踢出，足球擊中高為2m的門梁，不計空氣阻力，g取10m/s2，求：⑴足球被踢出時的動能．⑵足球擊中門梁時的重力勢能．（以地面為參考平面）參考答案：80；818.如圖所示，一質量為m的導體棒MN兩端分別放在兩個固定的光滑圓