2021-2022學年湖南省常德市白馬湖中學高二物理期末試題含解析

2021-2022學年湖南省常德市白馬湖中學高二物理期末試題含解析一、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.該實驗裝置中，極板A接地，極板B與一個靈敏的靜電計相接．將A極板向左移動，增大電容器兩極板間的距離時，電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U，電容器兩極板間的場強E的變化情況是（

）

A、Q變小，C不變，U不變，E變小

B、Q變小，C變小，U不變，E不變

C、Q不變，C變小，U變大，E不變

D、Q不變，C變小，U變大，E變小參考答案：C2.（單選）關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下列說法中正確的是(

)A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場參考答案：D3.（多選）如圖，充電后的平行板電容器，連接靜電計，極板A接地，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定的角度。設(shè)不改變A、B兩板的帶電量：A．若兩極板距離增大，則α角變大B．若兩極板距離減小，則α角變大C．若在兩極板間插人玻璃板，則α角變小D．若在兩極板間插入玻璃板，則α角變大參考答案：AC4.（單選）籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球．接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前。這樣做可以（）A．減小球?qū)κ值臎_量

B．減小球?qū)κ值臎_擊力C．減小球的動量變化量

D．減小球的動能變化量參考答案：B5.（單選）如圖3所示，兩個質(zhì)量都是ｍ的小球Ａ、Ｂ用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)．已知墻面光滑，水平地面粗糙．現(xiàn)將Ａ球向上移動一小段距離．兩球再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，地面對Ｂ球的支持力Ｎ和輕桿上的壓力Ｆ的變化情況是［］Ａ．Ｎ不變，Ｆ變大

B．Ｎ變大，Ｆ變大

C．Ｎ不變，Ｆ變小

Ｄ．Ｎ變大，Ｆ變小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的電路中，電源的電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，兩定值電阻的阻值分別為19Ω和20Ω。開關(guān)S閉合后，電路中的電流為

A，A、B間的電壓為

V。

24—B題圖圖

參考答案：0.3

A，

6

V。7.一束帶電粒子流從小磁針上方平行于小磁針方向從左向右飛過，結(jié)果小磁針北極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，可以判斷這束帶電粒子帶正電荷．參考答案：考點：洛侖茲力．分析：小磁針N極受力方向與磁場方向相同．電流方向與正電荷定向移動方向相同，與負電荷定向移動方向相反．根據(jù)安培定則，將選項逐一代入檢查，選擇符合題意的選項．解答：解：向右飛行的正離子束形成的電流方向向右，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場方向向里，則N極轉(zhuǎn)向里，S極轉(zhuǎn)向外．故答案為：正點評：本題考查應(yīng)用物理基本定則的能力，B、C兩項是等效的，A、D兩項也是等效的，考試時抓住等效性，可以節(jié)省時間．8.在物理學史上，丹麥物理學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場。隨后，物理學家提出“磁生電”的閃光思想，首先成功發(fā)現(xiàn)“磁生電”的物理學家是

。參考答案：9.在某次閃電中，持續(xù)的時間約0.005s，所形成的平均電流約6×104A。若閃電過程中流動的電量以0.5A的電流通過電燈，可供燈照明的時間為

s

參考答案：600s10.如圖，勻強電場的場強為103V/m，a、b兩點間的距離為0.1m，ab連線與電場方向的夾角為60o，則a、b兩點間的電勢差為

V，若將電量為+的點電荷從a點移到b點，電場力做功為

J．參考答案：11.如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，巳知A、B、C三點的電勢分別為UA=5V，UB=1V，UC=－1V，由此可得D點電勢為

。參考答案：__3V____12.電磁打點計時器是一種使用

（選填“直流”或“交流”）電源的計時儀器，電源的頻率是

Hz時，在某次“練習使用打點計時器”實驗中，其中一段打點紙帶如圖所示，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個點．由圖中數(shù)據(jù)可知，紙帶的運動是

（選填“勻速”或“變速”）運動，物體的加速度是

m/s2．參考答案：交流，50，變速，10【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】了解打點計算器的工作原理，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小．【解答】解：電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，電源的頻率是50Hz時，它每隔0.02s打一次點．A、B、C、D是連續(xù)打出的四個點．由圖中數(shù)據(jù)可知，相鄰的計數(shù)點的距離在增大，所以紙帶的運動是變速運動，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小．vC==2.1m/s紙帶在打下A、D點間運動的平均速度大小是：==2m/s根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==10m/s2．故答案為：交流，50，變速，1013.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的A→B→C的三個變化過程，則通過圖像可以判斷A、B、C三個狀態(tài)，氣體的體積VA、VB、VC的大小關(guān)系是

。

參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動勢E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測量它的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動勢E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）15.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設(shè)邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.載流長直導線周圍磁場的磁感應(yīng)強度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強度，r為距導線的距離。在水平長直導線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流i，被兩根輕質(zhì)絕緣細線靜止地懸掛，如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細線內(nèi)的張力均為T0。當MN通以強度為I1的電流時，兩細線內(nèi)的張力均減小為T1，當MN內(nèi)電流強度變?yōu)镮2時，兩細線內(nèi)的張力均大于T0。（1）分別指出強度為I1、I2的電流的方向（2）求MN分別通以強度為I1、I2的電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比（3）當MN內(nèi)的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，試求I3。參考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）當MN中通以電流I時，線圈所受安培力大小為F1＝KI1iL（－）

F2＝KI2iL（－）F1:F2＝I1:I2，（3）

2T0＝G2T1＋F1＝G若加速度向下：F3＋G＝Ga/g根據(jù)第（2）問結(jié)論：I1:I3＝F1:F3＝（G-2T1）/(Ga/g-G)=（T0－T1）g/（a－g）T0，I3＝（a－g）T0I1/（T0－T1）g（方向向右）若加速度向上：F3-G＝Ga/g根據(jù)第（2）問結(jié)論：I1:I3＝F1:F3＝（G-2T1）/(Ga/g+G)=（T0－T1）g/（a+g）T0，I3＝（a+g）T0I1/（T0－T1）g（方向向左）17.如圖所示，矩形線圈邊長為ab＝20cm，bc＝10cm，匝數(shù)N＝100匝，磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.01T．當線圈以n＝50r/s的轉(zhuǎn)速從圖示位置開始逆時針勻速轉(zhuǎn)動時，求：(1)線圈中交變電動勢瞬時值表達式；(2)從線圈開始轉(zhuǎn)起動，經(jīng)0.01s時感應(yīng)電動勢的瞬時值．參考答案：(1)線圈的角速度為ω＝2πn＝100πrad/s

（2分）產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝NBSω＝NBω·ab·bc＝6.28V

（2分）又剛開始轉(zhuǎn)動時線圈平面與中性面夾角為30°＝π/6

（2分）故線圈中交變電動勢的瞬時值表達式為e＝Emsin(ωt＋π/6)＝6.28sin(100πt＋π/6)V

（2分）(2)把t＝0.01s代入上式，可得此時感應(yīng)電動勢的瞬時值：e＝－3.14V（2分）18.單色細光束射到折射率n=的透明球面，光束在過球心的平面內(nèi)，入射角i=45°，研究經(jīng)折射進入球內(nèi)后，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如圖所示（圖上已畫出入射光和出射光）．（1）在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向．（2）求入射光與出射光之間的夾角α（3）如果入射光是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問哪種顏色光的α角最大，哪種顏色光的α角最小？參考答案：解：（1）光線從入射到出射的光路如下圖所示．入射光線AB經(jīng)玻璃折射后，折射光線為BC，又經(jīng)球內(nèi)壁反射后，反射光線為CD，再經(jīng)折射后，折射出的光線為DE．OB、OD為球的半球，即為法線．（2）由折射定律=n，得sinr===∴r=30°由幾何關(guān)系及對稱性，有=r﹣（i﹣r）=2r﹣i∴α=4r﹣2i，把r=30°，i=45°代入得α=30°（3）由（2）問解答可知，i=45°，n越小，sinr越大，r角越大，同時α=2r﹣i．∴紅光的