山西省太原市天池店中學(xué)2021年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市天池店中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，三個單擺的擺長為L1＝1.5m，L2＝1m，L3＝0.5m，現(xiàn)用一周期等于2s的驅(qū)動力，使它們做受迫振動，那么當(dāng)它們的振動穩(wěn)定時，下列判斷中正確的是()A．三個擺的周期和振幅相等B．三個擺的周期不等，振幅相等C．三個擺的周期相等，但振幅不等D．三個擺的周期和振幅都不相等參考答案：C2.（多選題）某同學(xué)在研究三種導(dǎo)電元件的伏安特性時，他根據(jù)實驗所測得的數(shù)據(jù)，分別繪制了I－U圖線，如圖甲、乙、丙所示，下列說法正確的是()A．圖甲的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用

B．圖乙的電阻隨電壓升高而增大C．圖丙的電阻隨電壓升高而增大

D．只有圖乙才是可能的參考答案：AB試題分析：I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)；由圖象可知甲元件的電阻不變，故圖甲的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用，選項A正確；乙元件的電阻隨電壓U的增大而增大，選項B正確；丙元件的電阻隨電壓U的增大而減小，故選項CD錯誤；故選AB．考點：伏安特性曲線【名師點睛】伏安特性曲線能得出電流隨電壓的變化關(guān)系，則由歐姆定律可得出電阻的變化；同時注意線性元件及非線性元件的伏安特性曲線的區(qū)別。3.如圖所示，會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)原理圖:罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管接收不到LED發(fā)出的光,呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時，下列說法正確的是()A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋住了光線，使光線三極管電阻更大,檢測電路檢測出變化發(fā)出警報B.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報C.光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報D.以上說法均不正確參考答案：B【詳解】擋板不透明，平時光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，現(xiàn)高阻狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，光電三極管電阻變小，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報。該傳感器是用光傳感器實現(xiàn)報警的，故B項正確，ACD三項錯誤。4.（多選題）如圖所示的振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強，則此時（）A．a(chǎn)點電勢比b點低B．電容器兩極板間場強正在減小C．電路中電場能正在增大D．線圈中感應(yīng)電動勢正在增大參考答案：AB【考點】電磁波的產(chǎn)生．【分析】根據(jù)磁場方向由安培定則判斷電流方向，電流方向是正電荷移動方向，根據(jù)電流方向及電容器充放電情況判斷極板帶電情況．振蕩電路中有兩種能：電場能和磁場能，根據(jù)能量守恒定律分析能量的變化．【解答】解：結(jié)合圖中的磁場的方向，根據(jù)安培定則，線圈中的電流從b到a，此時電流正在增強，表明電容器正在放電，所以下板帶正電，上板帶負(fù)電．a(chǎn)點電勢比b點低，電容器兩極板間場強正在減小，電場能在減小，電流放電變慢，線圈中感應(yīng)電動勢變?。蔄B正確，CD錯誤．故選：AB5.保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責(zé)任與義務(wù)。盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來隱患。小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時，他發(fā)現(xiàn)有一個關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認(rèn)為可能是下列幾個數(shù)字中的那一個（）A．6.2×10-19C

B．6.4×10-19CＣ．6.6×10-19C

Ｄ．6.８×10-19C參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，空心金屬球的半徑為R，球外右側(cè)放置一正點電荷，其電荷量為Q,到球心的距離為r，則球面上感應(yīng)電荷在球心O處的場強大小為_____________，方向_________。參考答案：7.（4分）甲乙兩物體做自由落體運動，已知甲物體的重量是乙物體的2倍，而甲物體距地面的高度是乙距地面高度的一半，則甲物體的加速度是乙物體的

倍，甲物體下落的時間是乙物體下落時間的

倍。參考答案：1；

8.如圖所示的氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞和氣缸導(dǎo)熱性能良好，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸開口始終向上.在室溫為27°時，活塞距氣缸底部距離h1=10cm,后將氣缸放置在冰水混合物中，此時外界大氣壓強為1atm.則：①在冰水混合物中，活塞距氣缸底部距離h2=

cm,②此過程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).參考答案：9.當(dāng)螺線管中通入如圖所示的電流時，位于它B端附近的小磁針____________（填“會”或“不會”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)，螺線管A端的磁極是____________（填“N極”或“S極”）參考答案：_會_____N極_10.正方形導(dǎo)線框處于勻強磁場中，磁場方向垂直框平面，磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，變化率為k。導(dǎo)體框質(zhì)量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運動。導(dǎo)體框在磁場中的加速度大小為__________，導(dǎo)體框中感應(yīng)電流做功的功率為_______________。參考答案：;11.重力為400N的物塊放置在水平地面上，物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.25。當(dāng)用80N的水平推力推物塊時，物塊受到的摩擦力的大小為

N；當(dāng)用160N的水平推力推物塊時，物塊受到的摩擦力大小為

N。參考答案：80

10012.（16分）如圖為日常生活用電的電壓隨時間變化的規(guī)律圖，由圖可知：該交流電電壓的峰值為

V，有效值為

V，周期為

s，頻率為

Hz。參考答案：220，220，0.02，5013.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(xí)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?。窘獯稹拷猓弘姶糯螯c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?。畍C==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，10三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用如圖甲裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次．從左向右依次是ABC點。

⑴本實驗必須測量的物理量有以下哪些_____________．A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的質(zhì)量ma、mb

C．小球a、b的半徑r

D．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間tE．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC

F．a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h⑵小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足什么關(guān)系?為什么?

_____________________________________________________________________。⑶放上被碰小球后,兩小球碰后是否同時落地?如果不是同時落地,對實驗結(jié)果有沒有影響?為什么?_______________________________________________________________________。這時小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的_____點和_____點．⑷為測定未放被碰小球時,小球a落點的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點對齊,圖乙給出了小球a落點附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為__________cm．⑸按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是______________．參考答案：（1）B、E

（2）。防止a球碰撞后反向彈回，再回到碰撞點的過程中因為有摩擦導(dǎo)致速度減小而影響實驗結(jié)果。

（3）同時落地。如果不是同時落地，會影響實驗結(jié)果。A、C

（4）4.59cm

（5）15.張強同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”實驗時打出紙帶如圖6所示，舍去前面較密集的點，取O為起始位置，每隔五個間隔為一個計數(shù)點，則在A、B、C三個計數(shù)點處的瞬時速度分別為vA＝______，vB＝______，vC＝______(圖中刻度尺的最小刻度為mm)，整個運動中的平均速度是______．參考答案：vA＝m/s＝0.18(m/s)，vB＝m/s＝0.30(m/s)vC＝m/s＝0.42(m/s)＝＝m/s＝0.30m/s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質(zhì)量M=2kg的長木板B靜止在光滑的水平面上，B的右端與豎直擋板的距離為S=0.5m．一個質(zhì)量為m=1kg的小物體A以初速度v0=6m/s從B的左端水平滑上B，當(dāng)B與豎直擋板每次碰撞時，A都沒有到達(dá)B的右端．設(shè)定物體A可視為質(zhì)點，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，B與豎直擋板碰撞時間極短且碰撞過程中無機械能損失，g取10m/s2．求：（1）B與豎直擋板第一次碰撞前的瞬間，A、B的速度值各是多少？（2）最后要使A不從B上滑下，木板B的長度至少是多少？（最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字．）參考答案：解：（1）設(shè)A、B達(dá)到共同速度為v1時，B向右運動距離為S1由動量守恒定律有：mv0=（M+m）v1由動能定理有：聯(lián)立解得：S1==m=2m

由于S=0.5m＜2m，可知B與擋板碰撞時，A、B還未達(dá)到共同速度．設(shè)B與擋板碰撞前瞬間A的速度為vA，B的速度為vB，則由動量守恒定律有：mv0=mvA+MvB由動能定理有：聯(lián)立解得：vA=4m/s、vB=1m/s

（2）B與擋板第一次碰后向左減速運動，當(dāng)B速度減為零時，B向左運動的距離設(shè)為SB，由動能定理有：由上式解得：SB=0.5m

在A的作用下B再次反向向右運動，設(shè)當(dāng)A、B向右運動達(dá)到共同速度v2時B向右運動距離為S2，由動量守恒定律有：mvA﹣MvB=（M+m）v2由動能定理有：解得：、故A、B以共同速度向右運動，B第二次與擋板碰撞后，以原速率反彈向左運動．此后由于系統(tǒng)的總動量向左，故最后A、B將以共同速度v3向左勻速運動．由動量守恒定律有：（M﹣m）v2=（M+m）v3

解得：設(shè)A在B上運動的總量程為L（即木板B的最小長度），由系統(tǒng)功能關(guān)系得：代入數(shù)據(jù)解得：L=8.96m

答：（1）B與豎直擋板第一次碰撞前的瞬間，A、B的速度值分別是4m/s、1m/s．（2）最后要使A不從B上滑下，木板B的長度至少是8.96m．【考點】動量守恒定律；動能定理；功能關(guān)系．【分析】（1）A在B上滑動時，以AB整體為研究對象可知，AB組成的系統(tǒng)動量守恒，由此可以求出AB速度相等時的速度；對B，運用動能定理可求出此過程滑行的位移，即可判斷出B與擋板碰撞時，A、B還未達(dá)到共同速度．再對系統(tǒng)運用動量守恒和對B運用動能定理分別列式，即可求得B與豎直擋板第一次碰撞前的瞬間A、B的速度值．（2）B與擋板第一次碰后向左減速運動，由動能定理可求得向左運動的最大距離．在A的作用下B再次反向向右運動，可達(dá)到共同速度，由系統(tǒng)的動量守恒求出共同速度．當(dāng)B第二次與擋板碰撞后，B的速度立即反向，而A將繼續(xù)向右運動，此后由于系統(tǒng)的總動量向左，最后A、B將以共同速度v3向左勻速運動．再運用動量守恒和能量守恒求出A在B上運動的總路程，就是木板B最小的長度．17.如圖，電阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，電源內(nèi)阻r＝0.6Ω，如果電路消耗的總功率為40W，電源輸出功率為37.6W，求：（1）電源電動勢E

（2）電阻R3的阻值參考答案：P總－P出＝I2r……………………2分I＝2A

……………………2分P總＝IE

……………………2分

E＝20v…………………2分E＝I(R3＋R并＋r)…………2分

R并＝R1R2/