2021年湖北省武漢市二七中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年湖北省武漢市二七中學(xué)高二物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖5-27是某振子作簡諧振動(dòng)的圖象，以下說法中正確的是（

）A．因?yàn)檎駝?dòng)圖象可由實(shí)驗(yàn)直接得到，所以圖象就是振子實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡B．由圖象可以直觀地看出周期、振幅，還能知道速度、加速度、回復(fù)力及能量隨時(shí)間的變化情況C．振子在B位置的位移就是曲線BC的長度D．振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度方向即為該點(diǎn)的切線方向

參考答案：B2.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說法正確的是(

)A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加參考答案：CD3.如圖9所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)完全相同的小燈泡。將電鍵K閉合，待燈泡亮度穩(wěn)定后，再將電鍵K斷開，則下列說法中正確的是：（

）A．K閉合瞬間，兩燈同時(shí)亮，以后D1熄滅，D2變亮B．K閉合瞬間，D1先亮，D2后亮，最后兩燈亮度一樣C．K斷開時(shí)，兩燈都亮一下再慢慢熄滅D．K斷開時(shí)，D2立即熄滅，D1閃一下再慢慢熄滅參考答案：AD4.如圖所示的電場中，在A點(diǎn)靜止釋放一個(gè)帶電粒子，正確的是(

)

A、C點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng)

B、A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢C、釋放的是電子，電子將向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

D、釋放的是質(zhì)子，質(zhì)子將向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參考答案：AC5.下列四個(gè)圖中，有關(guān)說法正確的是（）A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變B.發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，證明原子是棗糕式結(jié)構(gòu)模型C.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性D.射線甲由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷參考答案：ACA項(xiàng)：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，故A正確；B項(xiàng)：少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說明原子的幾乎全部質(zhì)量和所有正電荷主要集中在很小的核上，否則不可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，該處要強(qiáng)調(diào)“所有正電荷主要集中在很小的核上”，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，結(jié)合左手定則可知，射線丙帶正電，由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷，故D錯(cuò)誤。故選：AC。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握α粒子散射現(xiàn)象的意義，理解光電效應(yīng)的作用，認(rèn)識(shí)裂變與聚變的區(qū)別。同時(shí)掌握左手定則的應(yīng)用。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.利用油膜法可以粗略測定分子的大小，試說明其實(shí)驗(yàn)原理．若已知n滴油的總體積為V，一滴油所形成的油膜面積為S，求一個(gè)油分子的直徑．（注：油滴滴到水面上，會(huì)在水面散開，形成單分子油膜．）參考答案：考點(diǎn)：用油膜法估測分子的大?。畬ｎ}：實(shí)驗(yàn)題．分析：利用油膜法測分子的直徑，讓油滴在水面上盡量散開，形成單分子的薄膜，通過已知油滴的體積與油膜的面積，從而求出膜的厚度，即為油分子的直徑．解答：解：讓油滴在水面上盡量散開，形成單分子的薄膜，已知n滴油的總體積為V，則一滴油的體積為，由于一滴油所形成的油膜面積為S，所以油膜的厚度為d=．故答案為：．點(diǎn)評(píng)：考查如何運(yùn)用油膜法來測量分子的直徑，同時(shí)注意要讓油盡量散開，這樣才能使厚度即為分子的直徑，注意V是n滴油的總體積．7.如圖所示，已知電源電動(dòng)勢E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻R=5Ω，電路中的電表均為理想電表．則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為A，電壓表的讀數(shù)為V．參考答案：8.設(shè)某型號(hào)的太陽能電池板的電動(dòng)勢為600μV，短路電流為30μA，則由此可以推知，該電池的內(nèi)電阻為

Ω；如果再將此電池與一個(gè)阻值為20Ω的電阻連成閉合電路，那么通過電池的電流為

μA．參考答案：20

15【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律．【分析】由閉合電路的歐姆定律可求得電池的內(nèi)電阻；同理可求得連接電阻后的電流．【解答】解：內(nèi)阻連接電阻后電路中電流為故答案為：20

159.19．甲和乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們的速度—時(shí)間圖象分別如圖7中的a和b所示。由圖可知它們的運(yùn)動(dòng)方向

（填“相同”或“相反”）；在t1時(shí)刻，甲的速度比乙的速度

（填“大”或“小”）。參考答案：相同;大10.在勻強(qiáng)磁場中，有一段10㎝的導(dǎo)線和磁場垂直，當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是2A時(shí)，受到磁場的作用力是0.1N，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T；現(xiàn)將導(dǎo)線長度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T，導(dǎo)線受到的安培力F=

N。參考答案：11.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。12.如圖所示為電場中的一條電場線，一個(gè)帶負(fù)電的電荷在A點(diǎn)所受的電場力為FA，在B點(diǎn)所受的電場力為FB，已知FA＜FB，且所受電場力的方向水平向左，則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度EA＿＿EB（選填“＜”、“＝”或“＞”），A點(diǎn)電場的方向?yàn)椋撸撸撸撸撸撸?。參考答案：＜、水平向?3.作用在導(dǎo)電液體上的安培力能起到推動(dòng)液體流動(dòng)的作用，這樣的裝置稱為電磁泵，它在醫(yī)學(xué)技術(shù)上有多種應(yīng)用，血液含有離子，在人工心肺機(jī)里的電磁泵就可作為輸送血液的動(dòng)力。

某電磁泵及尺寸如圖所示，矩形截面的水平管道上下表面是導(dǎo)體，它與磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，并有長為l的部分在磁場中，當(dāng)管內(nèi)充滿血液并通以橫穿管子的電流時(shí)血液便能向前流動(dòng)。為使血液在管內(nèi)不流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生向前壓強(qiáng)P，電流強(qiáng)度應(yīng)調(diào)節(jié)為

。由于血液的特殊性，在電流方向上單位截面承受的電流強(qiáng)度不能超過I/，若其他條件不變，勻強(qiáng)磁場的寬度l至少為

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，將夾有紙帶的重物由靜止釋放，所打紙帶如圖所示，相鄰點(diǎn)跡間的時(shí)間間隔為0.02s（圖中數(shù)據(jù)單位是cm）．（1）紙帶的

（填“左”或“右”）端與重物相連；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vB為

m/s．（保留2位有效數(shù)字）(3)在實(shí)際測量中，重物減少的重力勢能通常會(huì)

（選填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的動(dòng)能．參考答案：15.傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(通常是電學(xué)量)。熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線如圖甲，由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的自動(dòng)報(bào)警器電路圖如圖乙。

⑴為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器鈴響，c應(yīng)按在

▲

(填“a”或“b”)；

⑵若使報(bào)警的最低溫度提高些，應(yīng)將P點(diǎn)向

▲

移動(dòng)(填“左”或“右”)；⑶如果在最低報(bào)警溫度下無論如何調(diào)節(jié)P都不能使完好的報(bào)警器正常工作，且電路無故障，造成工作電路不正常工作的原因可能是

▲

。

參考答案：⑴a（2分）

⑵左（2分）

⑶只要答到一種原因就給2分，可能原因一：電源電動(dòng)勢偏小或電源內(nèi)阻偏大?？赡茉蚨很洿挪牧仙侠@制的線圈匝數(shù)過少?？赡茉蛉簭椈傻膭哦认禂?shù)過大。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔OO′正對，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示.有一群正離子在t＝0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場.已知正離子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，正離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響，不計(jì)離子所受重力.求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大??；(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，正離子射入磁場時(shí)的速度v0的最大值.參考答案：設(shè)垂直于紙面向里的磁場方向?yàn)檎较颍?1)正離子射入磁場，洛倫茲力提供向心力B0qv0＝

（1分）

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T0＝

（2分）

聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝.

（2分）(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，v0的方向應(yīng)如圖所示，兩板之間正離子只運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期即T0時(shí)，有R＝，當(dāng)兩板之間正離子運(yùn)動(dòng)n個(gè)周期，即nT0時(shí)，有R＝(n＝1,2,3…)

（2分）聯(lián)立求解，得正離子的速度的可能值為v0＝＝(n＝1,2,3…)．最大值為

（2分）答案：(1)(2)17.如圖所示，AB、CD是兩根足夠長的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。（導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)）(1)求導(dǎo)體下滑過程中速度為v時(shí)加速度是多少？(2)求導(dǎo)體ab下滑的最大速度；(3)若金屬棒到達(dá)最大速度時(shí)沿斜面下滑的距離是S，求該過程中R上產(chǎn)生的熱量。參考答案：解：經(jīng)分析知，金屬棒沿斜面向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，mgsinθ-BIL=ma

…（2分）

……（2分）解得:

……（1分）（2）當(dāng)加速度減小到0時(shí)，達(dá)到最大速度，此時(shí)：mgsinθ=BIL

……（2分）

……（2分）解得vm=

……（1分）（3）由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，金屬棒減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為回路中的焦耳熱，即

18.如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面同里的勻強(qiáng)磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強(qiáng)度的大小為E0，E>0表示電場方向豎直向上。t=0時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界的N2點(diǎn)。Q為線段N1N2的中點(diǎn)，重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。⑴求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；⑵求電場變化的周期T；⑶改變寬度d，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域，求T的最小值。（提示：若微粒能完成題述的運(yùn)動(dòng)過程，d的范圍滿足）參考答案：（1）微粒做直線運(yùn)動(dòng)，則

①(1分)

微粒做圓周運(yùn)動(dòng)，則

②(1分)

聯(lián)立①②得：

③(1分)

④(1分)

（2）設(shè)微粒從N1運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間為t1，作圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t2，則

⑤(1分)

⑥(1分)