2021年安徽省宿州市霸王中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年安徽省宿州市霸王中學(xué)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.如圖，質(zhì)量為M的小車靜止于光滑的水平面上，小車上AB部分是半徑R的四分之一光滑圓弧，BC部分是粗糙的水平面．今把質(zhì)量為m的小物體從A點(diǎn)由靜止釋放，m與BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最終小物體與小車相對(duì)靜止于B、C之間的D點(diǎn)，則B、D間距離x隨各量變化的情況是（）A．其他量不變，R越大x越小 B．其他量不變，M越大x越小C．其他量不變，m越大x越小 D．其他量不變，μ越大x越小參考答案：D【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】系統(tǒng)水平方向上不受外力，所以從A到D的過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒．在A點(diǎn)總動(dòng)量為零，到D點(diǎn)總動(dòng)量仍為零，即A點(diǎn)兩物體速度為零，到D點(diǎn)兩物體速度仍為零．滑塊從A到B的過(guò)程中，滑塊木塊均是光滑接觸，故系統(tǒng)沒(méi)有能量損失即機(jī)械能守恒；從B到D的過(guò)程中，滑塊受摩擦力作用，且摩擦力對(duì)滑塊做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．摩擦力對(duì)系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)的機(jī)械能就減少多少．即有mgR=μmgx．【解答】解：根據(jù)水平方向上動(dòng)量守恒，小物體在A時(shí)系統(tǒng)速度為零，在D點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)速度仍為零．根據(jù)能量守恒定律，小物體從A到D的過(guò)程中，小物體的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（摩擦力消耗掉），即mgR=μmgx化簡(jiǎn)得x=，可知x與物塊的質(zhì)量．小車的質(zhì)量無(wú)關(guān)；其他量不變，R越大x越大，μ越大x越?。蔄BC錯(cuò)誤，D正確．故選：D2.（2012?惠陽(yáng)區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）磁通量可以形象地理解為“穿過(guò)磁場(chǎng)中某一面積的磁感線條數(shù)”．在如圖所示磁場(chǎng)中，s1、s2、s3為三個(gè)面積相同的相互平行的線圈，穿過(guò)s1、s2、s3的磁通量分別為φ1、φ2、φ3且都不為0．下列判斷正確的是（）A．φ1最大B.

φ2最大C.

φ3最大D.φ1、φ2、φ3相等參考答案：A解：從圖中可看出，穿過(guò)線圈S1的磁感線條數(shù)最多，所以磁通量最大．故B、C、D錯(cuò)誤，A正確．故選A．3.對(duì)于一定質(zhì)量的某物體而言，下列說(shuō)法中正確的是

A．物體動(dòng)量改變，其速度大小一定改變B．物體的速度方向改變，其動(dòng)量一定改變C．物體的動(dòng)能不變，其動(dòng)量可能改變

D．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，其動(dòng)量可能不變參考答案：BCA、動(dòng)量表達(dá)式為：P=mv，動(dòng)量改變可能是速度大小改變，也可能是速度方向改變，故A錯(cuò)誤；B、物體的速度方向改變，其動(dòng)量一定改變，故B正確；C、物體的動(dòng)能不變，指說(shuō)明速度大小不變，速度方向可能改變，故動(dòng)量可能改變，故C正確；D、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，說(shuō)明速度一定改變，故動(dòng)量一定改變，故D錯(cuò)誤。故選BC。4.“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，當(dāng)靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。（1）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置（視小車為質(zhì)點(diǎn)），下列說(shuō)法正確的是

。A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線（2）下列4條紙帶哪一條是在探究功與物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，正確操作可能得到的紙帶(

)參考答案：5.氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則（

）A．大量氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出5種頻率的光子B．氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝3的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子的能量可以小于0.66eVC．b光比a光的波長(zhǎng)短D．氫原子在n＝2的能級(jí)時(shí)可吸收能量為3.6eV的光子而發(fā)生電離參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，將平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些，其他條件不變，則塵埃的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是

（填靜止、向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)），檢流計(jì)中的電流方向

。參考答案：靜止，a→b7.一個(gè)量程為0～300μA的電流表，內(nèi)阻為1000Ω，再給它串聯(lián)一個(gè)99000Ω的電阻，將它改裝成電壓表，改裝后電壓表的量程為_(kāi)__V，用它來(lái)測(cè)量一段電路兩端的電壓時(shí)，表盤(pán)指針如圖，這段電路兩端的電壓是

V參考答案：改裝后電壓表的量程為

30

V，這段電路兩端的電壓是23.0

V8.總質(zhì)量為M的火箭模型從飛機(jī)上釋放時(shí)的速度為v0，速度方向水平．火箭向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)夂?，火箭本身的速度變?yōu)椋畢⒖即鸢福航猓阂曰鸺w行的方向?yàn)檎较?，火箭被飛機(jī)釋放后火箭噴出燃?xì)馇昂笏查g，據(jù)動(dòng)量守恒定律得：Mv0=（M﹣m）vx﹣mu解得：vx=故答案為：．9.實(shí)驗(yàn)室常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，研究與紙帶相連接物體的運(yùn)動(dòng).紙帶上直接記錄的物理量有

和

；若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為f，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，則相鄰記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為

.參考答案：時(shí)間、位移（或位置）、5/f10.如圖所示，將刻度尺直立在裝滿某種透明液體的廣口瓶中，從刻度尺上A和B兩點(diǎn)射出的光線AC和BC在C點(diǎn)被折射和反射后都沿直線CD傳播，已知刻度尺上所標(biāo)數(shù)字的單位為cm，刻度尺右邊緣與廣口瓶右內(nèi)壁之間的距離d

=4cm，由此可知，瓶?jī)?nèi)液體的折射率n

=

參考答案：或1.1311.如圖所示是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里，兩極板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子體的速度v為

▲，a是電源的▲(正、負(fù)極)參考答案：

；

正

12.由自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1㎏，交流電源頻率為50Hz，打出的紙帶如圖所示，O點(diǎn)為紙帶上打下的第一點(diǎn)，O、A、B、C、D為相鄰的幾點(diǎn)．測(cè)得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為

s，重物在B點(diǎn)時(shí)的速度vB=

m/s．從O到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量是

J．（后兩空均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：0.02，0.59，0.18．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出B點(diǎn)的動(dòng)能，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，從而即可求解．【解答】解：交流電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén)=0.02s，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB==m/s=0.59m/s，那么重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgh=1×9.8×1.79×10﹣2J≈0.18J．故答案為：0.02，0.59，0.18．13.在連桿機(jī)構(gòu)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能使構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的“頂死”現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為“死點(diǎn)”．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件．分析：在練連桿機(jī)構(gòu)中，不能使構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的位置是死點(diǎn)．解答：解：在連桿機(jī)構(gòu)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能使構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的“頂死”現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為“死點(diǎn)”．故答案為：死點(diǎn)．點(diǎn)評(píng)：本題是一道基礎(chǔ)題，了解相關(guān)的常識(shí)即可正確解題．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，其中R0是阻值為2Ω的定值電阻．（1）R0的作用是

；（2）除干電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約2kΩ)；

B．電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻約2Ω)；

C．電流表A2(0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω)；

D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω)；

E．滑動(dòng)變阻器R2(0～1kΩ)；

其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

，電流表選

（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)器材符號(hào)）．（3）用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物連接成測(cè)量電路（圖中有部分線路已連好）．（4）該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表所示．請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)幫他在下面坐標(biāo)圖中畫(huà)出U-I圖象，并由圖得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)阻r=

Ω；U（V）1.21.00.80.6I（A）0.100.170.230.30（5）考慮電表本身電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，造成本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的原因是

（選填“電流表的分壓”或“電壓表的分流”）參考答案：（1）防止短路以保護(hù)電源和電表；（2分）（2）R1（2分），

A1（2分）（3）連圖（3分）（凡連圖有一處錯(cuò)誤不給分）

（4）作圖（2分）；1.5（1.48—1.52）（2分），1.0（0.9—1.1）（2分）（5）電壓表的分流（3分）15.描繪一個(gè)標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：a.標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡一個(gè)；b.9伏學(xué)生電源一個(gè)；c.量程為0—3V的電壓表，內(nèi)阻約為3千歐；d.量程為0—9V的電壓表，內(nèi)阻約為15千歐；e.量程為0—0.6A的電流表，內(nèi)阻約為0.5歐；f.量程為0—3A的電流表，內(nèi)阻約為0.1歐；g.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0—50歐，允許通過(guò)的最大電流1.5A）；h.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0—500歐，允許通過(guò)的最大電流0.5A）；電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，方便調(diào)節(jié)，請(qǐng)?jiān)趫D11給定的四個(gè)電路圖和上述所給的器材中選取適當(dāng)?shù)碾娐泛推鞑?，并將它們的編?hào)填在橫線上．應(yīng)選取的電路是_________，電壓表應(yīng)選

；電流表應(yīng)選

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取___________．

圖11（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù),以電壓U為橫坐標(biāo)，電流強(qiáng)度I為縱坐標(biāo)畫(huà)出圖線，在圖12中給出的四個(gè)I—U圖線中，最能反映實(shí)際情況的是

，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由

。參考答案：(1)

C

d

e

g

（每空1分）

(2)

C

燈絲電阻隨溫度升高而增大四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（20分）如圖所示，M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的剛性U型金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中接有阻值為R的電阻，它們的質(zhì)量為m0．導(dǎo)軌的兩條軌道間的距離為l，PQ是質(zhì)量為m的金屬桿，可在軌道上滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持與軌道垂直，桿與軌道的接觸是粗糙的，桿與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。初始時(shí)，桿PQ于圖中的虛線處，虛線的右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于桌面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)有一位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的與軌道平行的恒力F作用于PQ上，使之從靜止開(kāi)始在軌道上向右作加速運(yùn)動(dòng)。已知經(jīng)過(guò)時(shí)間t，PQ離開(kāi)虛線的距離為x，此時(shí)通過(guò)電阻的電流為I0，導(dǎo)軌向右移動(dòng)的距離為x0（導(dǎo)軌的N1N2部分尚未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域）。求在此過(guò)程中電阻所消耗的能量。不考慮回路的自感。

參考答案：解析：桿PQ在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的作用力有：外加恒力F，方向向右；磁場(chǎng)的安培力，其大小FB=BIl，方向向左，式中I是通過(guò)桿的感應(yīng)電流，其大小與桿的速度有關(guān)；摩擦力，大小為Fμ，方向向左。根據(jù)動(dòng)能定理，在所考察過(guò)程中作用于桿的合力做的功等于桿所增加的動(dòng)能，即有

（1）式中v為經(jīng)過(guò)時(shí)間t桿速度的大小，WF為恒力F對(duì)桿做的功，WF安為安培力對(duì)桿做的功，WFμ為摩擦力對(duì)桿做的功。恒力F對(duì)桿做的功

WF=Fx

（2）因安培力的大小是變化的，安培力對(duì)桿做的功用初等數(shù)學(xué)無(wú)法計(jì)算，但桿克服安培力做的功等于電阻所消耗的能量，若以ER表示電阻所消耗的能量，則有

－WF安=ER

（3）摩擦力Fμ是恒力，它對(duì)桿做的功

WFμ=－Fμx

（4）但Fμ未知。因U型導(dǎo)軌在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，若其加速度為a，則有

Fμ=m0a

（5）而

a=2x0/t2

（6）由（4）、（5）、（6）三式得

（7）經(jīng)過(guò)時(shí)間t桿的速度設(shè)為v，則桿和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

ε=Blv

（8）根據(jù)題意，此時(shí)回路中的感應(yīng)電流

（9）由（8）、（9）式得

（10）由（l）、（2）、（3）、（7）、（10）各式得

（11）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。（1）式3分，（2）式l分，（3）式4分，（7）式4分，（10）式5分，（11）式3分。17.水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖3－19所示，問(wèn)：(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？(2)若