2021年河南省商丘市毛堌堆第二中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2021年河南省商丘市毛堌堆第二中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、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.（單選）如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一個(gè)電壓恒定的直流電源相連（未畫出）。若一帶電小球恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該小球A．所受重力與電場(chǎng)力平衡 B．做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C．動(dòng)能逐漸增加

D．電勢(shì)能逐漸增加參考答案：C2.在地面上觀測(cè)一個(gè)物體，由于物體以一定速度運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)該物體質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量增加了10%，則在地面上觀測(cè)時(shí)，此物體相對(duì)于靜止時(shí)的尺度在運(yùn)動(dòng)方向上縮短了百分之幾？（

）A．91％

B．10％

C．18％

D．9.1％參考答案：D3.如圖所示，一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為5：1．原線圈兩端加U1=220V的正弦交變電壓時(shí)，副線圈兩端的電壓U2為（）A．44V B．33V C．22V D．11V參考答案：A【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比即可求解．【解答】解：由=，若原線圈兩端要得到U1=220V的正弦交變電壓，所以U2=U1==44V故選：A4.如圖所示，A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量分別為＋Q和＋q，放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接.當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則A．保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量等于2x0B．保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量小于2x0C．保持Q不變，將q變?yōu)椋璹，平衡時(shí)彈簧的縮短量等于x0D．保持q不變，將Q變?yōu)椋璔，平衡時(shí)彈簧的縮短量小于x0參考答案：B5.如圖1－2－9所示，平行導(dǎo)軌間距為d，其左端接一個(gè)電阻R.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面．一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流強(qiáng)度是(

)圖1－2－9參考答案：C測(cè)電阻時(shí)，正反接均相同，故甲為電阻；測(cè)二極管時(shí)，正接電阻小，反接電阻大；故乙為二極管.。多用電表與電容器剛接觸時(shí)，多用電表（內(nèi)有電源）給電容器充電，電阻較小，當(dāng)充電完畢，可看成斷路，故電阻很大，所以丙為電容.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）某單色光由玻璃射向空氣，發(fā)生全反射的臨界角為，c為真空中光速，則該單色光在玻璃中的傳播速度是

。參考答案：7.將電量為的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了的功，則該電荷在此過程中電勢(shì)能

了

J；再將該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了的功，則A、B和C、A間的電勢(shì)差分別為=

，=

。參考答案：增大，，5V，-3V；8.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表，表頭是一個(gè)內(nèi)阻Rg＝500Ω，滿刻度電流為Ig＝1mA的毫安表，現(xiàn)接成量程分別10V和100V的兩個(gè)量程，則所串聯(lián)的電阻R1＝

Ω,R2＝

Ω參考答案：9．5×103

9×104由Ug=IgRg=0．5V，所以R1兩端電壓UR1=U1-Ug=9．5V，所以；同理UR2=U2-U1=90V，?？键c(diǎn)：串聯(lián)電路電壓和電阻的關(guān)系點(diǎn)評(píng)：串聯(lián)電路中電流不變，電壓比就等電阻比。9.如圖4所示，一個(gè)半徑為R質(zhì)量為M的半圓形光滑小碗，在它的邊上1/4圓弧處讓一質(zhì)量為m的小滑塊自由滑下，碗下是一臺(tái)秤，當(dāng)滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)，臺(tái)秤的最大讀數(shù)是＿＿＿＿＿＿＿。

參考答案：Mg+3mg23.我國照明用的正弦交變電流的電壓是220V。它的最大值為

V。我國交流電的周期為

s，頻率為

Hz。參考答案：11.根據(jù)下圖可知該交流電的電流最大值是

A，有效值是

A，周期是

s，頻率是_____Hz。參考答案：10A，A，0.2s，_5_Hz12.學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器．如圖所示，在一個(gè)圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF．在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變．每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)人液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3，正好擋住P1、P2．同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先布圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．則：（1）若∠AOF=30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所刻折射率的值為

．（2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對(duì)應(yīng)的折射率值大？答：

．（3）做AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，K處對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為．參考答案：；P4；1．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】（1）確定出折射角與折射角，由折射定律求解折射率．（2）折射角相同，通過比較入射角的大小，比較哪個(gè)位置對(duì)應(yīng)的折射率大．（3）作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，折射角與折射角相等，則知K處所對(duì)應(yīng)的折射率的值是1．【解答】解：（1）由圖看出，折射角為i=∠AOF=30°，折射角r=∠EOP3=60°，則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為n==．（2）P4處對(duì)應(yīng)的入射角較大，根據(jù)折射定律，n=，可知P4處對(duì)應(yīng)的折射率較大．（3）作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，這種情況下折射角與折射角相等，則知K處所對(duì)應(yīng)的折射率的值是1．故答案為：；P4；1．13.來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流．已知質(zhì)子電荷量e＝1.60×10－19C.這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為________．假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則＝____________________.參考答案：方法一：根據(jù)電流的定義，1s內(nèi)通過每個(gè)橫截面的電荷量為q＝It＝1×10－3×1C＝1×10－3C因此，這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為

n＝q/e＝1×10－3/1.6×10－19＝6.25×1015(個(gè))設(shè)質(zhì)子源到靶之間均勻的加速電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則在相距l(xiāng)和4l兩處電勢(shì)差分別為U1＝El和U2＝4El又設(shè)質(zhì)子在這兩處的速度分別為v1和v2，由電場(chǎng)力做的功與電荷動(dòng)能變化的關(guān)系，即qU＝mv2，得：v2＝2v1.在這兩處的極短的相等長(zhǎng)度內(nèi)，質(zhì)子數(shù)n＝q/e＝It/e，可見n1/n2＝l1/l2.而因兩段長(zhǎng)度相等，所以有v1t1＝v2t2，故n1/n2＝t1/t2＝v2/v1＝2.方法二：由I＝neSv可知n1v1＝n2v2，而電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v2＝2as，故v1/v2＝1/2，所以，n1/n2＝2/1.

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示是三個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)，回答下列問題．（1）在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是

．（2）電流表指針偏轉(zhuǎn)角跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小成

關(guān)系（3）第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)（圖a）中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插入和慢速插入有什么量是相同的？

，什么量是不同的？

．（4）從三個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)可歸納出的結(jié)論是：

．參考答案：（1）磁通量發(fā)生變化；（2）正比；（3）磁通量的變化量，磁通量的變化率；（4）穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；感受應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化的快慢有關(guān)．【考點(diǎn)】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】當(dāng)通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．根據(jù)閉合電路歐姆定律確定電流表指針偏轉(zhuǎn)角與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系．【解答】解：（1）當(dāng)磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．（2）電流表的電流I=，知電流表指針的偏角與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小成正比．（3）將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插入和慢速插入磁通量的變化量相同，所用的時(shí)間不同，則磁通量的變化率不同．（4）通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；感受應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化的快慢有關(guān)．故答案為：（1）磁通量發(fā)生變化；（2）正比；（3）磁通量的變化量，磁通量的變化率；（4）穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；感受應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化的快慢有關(guān)．15.在利用重物做自由落體運(yùn)動(dòng)來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，電火花計(jì)時(shí)器接在電壓為220V、50Hz的交流電源上．實(shí)驗(yàn)操作正確，得到一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm.，O、A之間的幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)圖中未標(biāo)出．（g取9.8m/s2）①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＝________m/s.②已知重物質(zhì)量m＝1.0kg，從計(jì)數(shù)點(diǎn)O到B的過程中，重物的重力勢(shì)能的減少量為ΔEp＝________J，動(dòng)能的增加量為ΔEk＝________J，則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示ΔEp＝________ΔEk(填寫“略大于”、“略小于”或“等于”)．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速大小為0.3m/s，P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為96cm，從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，求：(1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)方向如何？(2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰？(3)以P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰開始計(jì)時(shí)，作出P點(diǎn)的振動(dòng)圖像(至少畫出1.5個(gè)周期)參考答案：23.(7分)如圖所示，真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率，一束單色光與界面成θ=45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光點(diǎn)A和B，A和B相距h=2.0cm.已知光在真空中的傳播速度。保留兩位有效數(shù)字。試求：（1）該單色光在玻璃磚中的傳播速度；（2）玻璃磚的厚度d。參考答案：解析：（1）由折射率公式

（2分）解得m/s。

（1分）（2）由折射率公式求得，所以

θ1=30°；

（1分）作出如圖所示的光路，△CDE為等邊三角形，四邊形ABEC為梯形，CE=AB=h

（1分）玻璃的厚度d就是邊長(zhǎng)為h的等邊三角形的高，故

18.如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形氣缸豎直放置，其橫截面積為S=1×10﹣3m2，氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞與氣缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦．開始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底L1=12cm，此時(shí)氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)為P1=1.5×105Pa，溫度為T1=300K．外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，g=10m/s2．①現(xiàn)對(duì)密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到T2=400K，其壓強(qiáng)P2多大？②若在此時(shí)拔去銷子K，活塞開始向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的溫度降為T3=360K，則這時(shí)活塞離缸底的距離L3為多少？③保持氣體溫度為360K不變，讓氣缸和活塞一起在豎直方向作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，為使活塞能停留在離缸底L4=16cm處，則求氣缸和活塞應(yīng)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a大小及方向．參考答案：解：①由題意可知?dú)怏w體積不變，狀態(tài)Ⅰ：P1=1.5×105Pa，T1=300K，V1=1×10﹣3×0.12m2狀態(tài)Ⅱ：P2=？T2=400K氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：=，代入數(shù)據(jù)解得：P2=2×105pa；②狀態(tài)Ⅲ：p3=P0+=1.2×105pa，T3=360K，V3=1×10﹣3×lm2由氣體狀態(tài)方程有：=，代入數(shù)據(jù)解得：l=0.18m=18cm；③氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p3L3S=p4L4S，代入數(shù)據(jù)解得：p4=1.35×105pa，由牛頓第二定律得：p4S﹣p3S﹣mg=ma，代入數(shù)據(jù)解得：a=7.5m/s2，方向：豎直向上；答：①現(xiàn)對(duì)密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到400K，其壓強(qiáng)為2×105pa②若