2021-2022學(xué)年河北省石家莊市行唐南橋中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河北省石家莊市行唐南橋中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，半徑為R的光滑圓形管道固定在豎直面內(nèi)．直徑略小于管道內(nèi)徑可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B質(zhì)量分別為mA、mB，A球從管道最高處由靜止開始沿管道下滑，與靜止于管道最低處的B球相碰（碰撞時(shí)間極短），碰后A、B球結(jié)合在一起，能剛好達(dá)到與管道圓心O等高處。（1）求A球與B球碰撞前的速度（2）若已知mB=m，求兩小球質(zhì)量比值和碰撞過程中損失的機(jī)械能參考答案：（4）碰撞前系統(tǒng)動(dòng)能Ek0=mAv2=2(+1)mgR，碰撞后系統(tǒng)動(dòng)能Ek=mAvA2+mvB2=(mA+m)gR=(+2)mgR,碰撞過程中損失的機(jī)械能△E=Ek0-Ek=2(+1)mgR-(+2)mgR=mgR2.密閉容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)A．是由氣體的重力產(chǎn)生的B．是由氣體分子間的相互作用產(chǎn)生的C．是由大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的D．是由容器對氣體的萬有引力產(chǎn)生的參考答案：C3.如圖所示，甲木塊的質(zhì)量為m1，以速度v沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng)，正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊，乙上連有一輕質(zhì)彈簧．甲木塊與彈簧接觸后（）A．甲木塊的動(dòng)量守恒B．乙木塊的動(dòng)量守恒C．甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D．甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】系統(tǒng)所受合力為零時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，合外力做功為零，系統(tǒng)動(dòng)能不變，據(jù)此分析答題．【解答】解：甲木塊與彈簧接觸后，由于彈簧彈力的作用，甲、乙的動(dòng)量要發(fā)生變化，但對于甲、乙所組成的系統(tǒng)因所受合力的沖量為零，故動(dòng)量守恒，故AB錯(cuò)誤，C正確；甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的勢能，故系統(tǒng)動(dòng)能不守恒，故D錯(cuò)誤．故選：C．4.（多選）帶等量的同種正電的點(diǎn)電荷的連線和中垂線如右圖所示?，F(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn)，則試探電荷在這全過程中(

)A.所受的電場力先做正功后做負(fù)功B.所受的電場力先做負(fù)功后做正功C.電勢能一直增加D.電勢能一直減小參考答案：D5.滿足下面哪一個(gè)條件，就產(chǎn)生電流：

（

）A.有自由電子；

B.導(dǎo)體兩端有電壓；C.物體兩端有電壓；

D.電源要有恒定電壓參考答案：B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，D為一電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部導(dǎo)線的電阻r’＝0.4Ω，電源電動(dòng)勢E＝40V，電源內(nèi)電阻r＝1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I＝4.0A，則電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為____

W，轉(zhuǎn)化為的機(jī)械功率是______W．參考答案：6.4

137.67.如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)s閉合時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為1.6V、0.4A，當(dāng)S斷開時(shí)，它們的示數(shù)分別為1.8V和0.2A，則該電源的電動(dòng)勢E＝＿＿＿V，內(nèi)電阻r＝＿＿＿Ω。參考答案：2、18.（4分）一根長為0.2m、通入電流為3A的直導(dǎo)線，垂直于磁感線放入磁場中某處，受到的磁場力是6×10N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_________T；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是___________T。參考答案：0.1，0.19.右圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交流電的圖象。根據(jù)圖象可知該交流電的電流最大值是__________A，頻率是___________Hz。參考答案：10.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如右圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度是________m/s，小球在b點(diǎn)的速率是________m/s。（取g=9.8m/s2）參考答案：.70m/s（2分）；vb=0.875m/s11.某電路兩端交流電壓u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s時(shí)刻，電壓u值為10V。接在此電路兩端的電壓表示數(shù)為_____V。如將阻值為R的電阻接在此交流電壓上時(shí)電阻消耗的功率為P；而改接在電壓為U0的直流電壓上時(shí)功率為P/4，則U0=_______V。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.07；3.54

12.某一交變電流如圖可知；周期為

S；電壓的最大值

V，電壓的有效值

V參考答案：0.02

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22013.（6分）豎直向上拋出一個(gè)0.5Kg小球，小球從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)用時(shí)2.0s，從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)用時(shí)2.2s，空氣平均阻力大小為0.1N，則在整個(gè)過程中，空氣阻力的沖量大小為________，方向________

。參考答案：0.02N·S，豎直向上三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時(shí)明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．15.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。（1）請比較P、Q兩點(diǎn)中電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強(qiáng)度方向相反)

(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如右圖所示，長度為L、內(nèi)壁光滑的細(xì)直管與水平地面成30°角固定放置．將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M＝km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口．現(xiàn)將小球釋放，一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過管口的彎口轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變，管內(nèi)細(xì)線可視為與細(xì)直管平行，小球和小物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)．（重力加速度為g）⑴試求：小物塊下落過程中的加速度大小；⑵試求：小球從管口拋出時(shí)的速度大??；⑶試證明：小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于．參考答案：17.（10分）平行金屬板A、B豎直放置，相距為d，如圖a所示，板間加有隨時(shí)間而變化的電壓，如圖b所示。設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其電量為q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力）,在t=0時(shí)刻開始受板間電場作用而加速向B板運(yùn)動(dòng)，途中由于電場反向又向A返回，（1）為使t=T時(shí)粒子恰好回到O點(diǎn)，求的比值應(yīng)滿足什么關(guān)系？粒子返回O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多大？（2）具備了以上關(guān)系后，為使粒子在由A向B運(yùn)動(dòng)中不致于碰到B板，求U0的取值范圍。參考答案：（1）粒子前時(shí)間內(nèi)做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，速度為v，位移為s，有粒子在M點(diǎn)，電場反向后粒子做類豎直上拋運(yùn)動(dòng)經(jīng)時(shí)間后回到A板則：

由上式得：Ux=3U0粒子返回O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為EK，則由動(dòng)能定理得：得：（2）為使粒子在運(yùn)動(dòng)過程中不碰到B板，即，從M減速到N的位移為s`

得18.直流發(fā)電機(jī)E=250V，r=3Ω，兩條輸電線電阻R1=R2=1Ω，并聯(lián)的電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額定電壓為200V，額定功率為1000W，其它電阻不計(jì)，并且不計(jì)電熱器電阻隨溫度的變化，求：（1）接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的電熱器都能正常工作？（2）接通幾只電熱器時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率最大？（3）接通幾只電熱器時(shí)，電熱器組加熱物體最快？參考答案：解析：由P=UI算得，電熱器的額定電流I0==A=5A，每只電熱器電阻R===40Ω．（1）要使電熱器正常工作，則電熱器兩端的實(shí)際電壓必為2