上海中國中學(xué)(永嘉路分校)2021年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

上海中國中學(xué)(永嘉路分校)2021年高二物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(單選)如圖（甲）所示是用沙擺演示振動圖象的實驗裝置，沙擺的運動可看作簡諧運動，實驗時在木板上留下圖示的痕跡。圖（乙）是兩個沙擺在各自板上形成的曲線，若板N1和板N2拉動的速度分別為v1和v2,的關(guān)系為2v2=v1，則板N1和板N2上曲線所代表的振動周期T1和T2的關(guān)系為（

）A.

T2=T1

B.T2=2T1

C.

T2=4T1

D.T2=參考答案：A2.（單選）如圖所示，物體m靜止于傾角為θ的斜面上，現(xiàn)用垂直于斜面的壓力F=kt（k為比例常量，t為時間）作用在物體上．從t=0開始，物體所受摩擦力Ff隨時間t的變化關(guān)系是下圖中的（）參考答案：解：物體m靜止于傾角為θ的斜面上，可知此時最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分量，隨著時間的推移，壓力不斷增大，而最大靜摩擦力的大小與推物體的壓力大小成正比，所以物體不可能運動，一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以靜摩擦力的大小一直等于重力的分量即Gsinθ．因此D正確；ABC均錯誤；故選D3.如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（）A．水平方向的分運動是勻速直線運動B．水平方向的分運動是勻加速直線運動C．豎直方向的分運動是自由落體運動D．豎直方向的分運動是勻速直線運動參考答案：C【考點】平拋物體與自由落體同時落地；運動的合成和分解．【分析】球A與球B同時釋放，同時落地，由于B球做自由落體運動，A球做平拋運動，說明A球的豎直分運動與B球相同．【解答】解：球A與球B同時釋放，同時落地，時間相同；A球做平拋運動，B球做自由落體運動；將球A的運動沿水平方向和豎直方向正交分解，兩個分運動同時發(fā)生，具有等時性，因而A球的豎直分運動與B球時間相等，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地，說明在任意時刻在兩球同一高度，即A球的豎直分運動與B球完全相同，說明了平拋運動的豎直分運動是自由落體運動；故選C．4.如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動地向左加速運動，在加速運動階段（

）

A．a(chǎn)、b運動得越來越慢

B．a(chǎn)、b一起運動的加速度增大

C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力減小

D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力增大參考答案：C5.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R=22Ω，各電表均為理想交流電表．原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法正確的是A.副線圈輸出電壓的頻率為50HzB.t=0．01s時電壓表的示數(shù)為0VC.電阻R消耗的電功率為22WD.通過原、副線圈的磁通量變化率之比為10:1參考答案：AC試題分析：由圖象可知，交流電的周期為0．02s，所以交流電的頻率為50Hz，故A正確．電壓表的讀數(shù)等于交流電的有效值，而不是瞬時值；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為220V，所以副線圈的電壓的最大值為22V，所以電壓的有效值為22V，所以電壓表的示數(shù)為22V，故B錯誤．電阻R消耗的電功率是，故C正確；通過原、副線圈的磁通量變化率是相同的，故大小之比為1:1，選項D錯誤；故選AC．考點：交流電的變化規(guī)律【名師點睛】此題考查了交流電的變化規(guī)律；掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題；注意電壓表的讀數(shù)等于交流電的有效值．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且三個電荷都處于平衡狀態(tài).（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷.（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

.參考答案：解:若設(shè)q1、q3均帶正電，則雖然q2可以平衡，但q1或q3所受的兩個庫侖力由于均為斥力故而方向相同，不能平衡.若設(shè)q1、q3均帶負電，則每個點電荷所受的兩個庫侖力均方向相反，可能平衡.因此，q1、q3均帶負電.也就是說，在這種情況下，q1、q3必須是同種電荷且跟q2是異種電荷.q1受q2水平向右的庫侖引力作用和q3水平向左的庫侖斥力作用.由庫侖定律和平衡條件有同理，對q2有;對q3有.以上三式相比，得q1:q2:q3=.點評:本題設(shè)置的物理情景比較清楚，過程也很單一，但仍要注意分析，仔細運算，容易出現(xiàn)的問題有:由于未認真審題，誤認為只是要求q2處于平衡狀態(tài)而沒有看清是三個點電荷均要處于平衡狀態(tài);或者在分析時，片面地認為只要考慮其中兩個點電荷的平衡條件就行了，似乎只要滿足了這一條件，它們對第三個點電荷的庫存侖力肯定相等;或者運算時丟三落四.凡此種種，均不可能得出正確的結(jié)果.

7.（8分）如圖所示，一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機的輸出功率為500KW，端電壓為500V，升壓變壓器B1的原副線圈的匝數(shù)比為1:5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計變壓器的損耗，則升壓變壓器B1副線圈的端電壓U2=________，輸電線上損失功率P=___________。

參考答案：2500V

60000w

8.以15m/s的速度平拋一個小球,小球的質(zhì)量為1㎏,經(jīng)2s小球落地,不計空氣阻力,g取10m/s．小球落地時的速度大小為_____m/s．在這一過程中,小球的動量變化的大小為_____㎏·m/s．參考答案：答案:25,20

9.（8分）有三個質(zhì)量分別為5M、3M、2M的小球A、B、C，其中B球帶正電q，其余兩球不帶電，用足夠長的不會伸長的絕緣線連接，均置于豎直向下的勻強電場中，場強大小為E，如圖所示，釋放A球，讓三球由靜止落下，下落一小段時間(球不相碰)，此時三球的加速度大小分別為：aA=_______，aB=________，aC=________；此時A、B間線的張力F=_______。參考答案：aA=g＋，aB=g＋，aC=g，F(xiàn)=10.驗鈔機上發(fā)出的___

能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；電視機的遙控器發(fā)出的__________可控制電視機；光的__________現(xiàn)象說明光是一種橫波；用激光垂直照射一個不透光的小圓板時，光屏上影的中心會出現(xiàn)一個亮斑，這是光的__________現(xiàn)象。參考答案：11.磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是（選填“防止”或“利用”）渦流而設(shè)計的，起

（選填“電磁阻尼”或“電磁驅(qū)動”）的作用．參考答案：利用，電磁阻尼．【考點】渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，出現(xiàn)感應(yīng)電流，進而受到安培阻力，阻礙指針的運動．【解答】解：常用鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動．而塑料做骨架達不到電磁阻尼的作用，這樣做的目的是利用渦流；故答案為：利用，電磁阻尼．12.某單擺的共振曲線如圖所示，該單擺振動的固有頻率為

Hz．當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于0.6Hz時，該單擺做受迫振動的頻率為

Hz．參考答案：0.4、0.6

解析由物體受迫振動的共振曲線可知，當(dāng)驅(qū)動力頻率為0.4Hz時物體產(chǎn)生了共振現(xiàn)象，則物體的固有頻率0.4Hz；受迫振動的頻率域驅(qū)動力的頻率相同，故該單擺做受迫振動的頻率為0.6Hz。13.用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對面積為Ｓ，極板間的距離為ｄ，靜電計指針偏角為。實驗中，極板所帶電荷量不變，若保持S不變，增大d，則

(變大、不變或變小）；若保持d不變，增大S，則

(變大、不變或變?。?。。參考答案：變大、

不變?nèi)嶒烆}：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量．(1)旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線．(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置．(3)將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動部件______，使指針對準(zhǔn)電阻的________(填“0刻線”或“∞刻線”)．(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過?。疄榱说玫奖容^準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量．A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準(zhǔn)參考答案：(1)S(3)T0刻線(4)ADC15.某同學(xué)在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測量金屬絲的接入長度為l，用螺旋測微器測量金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（阻值大約為6Ω），然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下實驗器材：A．直流電源：干電池2節(jié)，內(nèi)阻很??；B．電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω；C．電流表A2：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.025Ω；D．電壓表V1：量程0～3V，內(nèi)阻約6kΩ；E．電壓表V2：量程0～15V，內(nèi)阻約30kΩ；F．滑動變阻器：最大阻值10Ω；0.5AG．開關(guān)、導(dǎo)線等。（1）從圖中讀出金屬絲的直徑d為

mm；（2）電流表應(yīng)選用

電壓表應(yīng)選用

（3）根據(jù)所提供的器材，在如圖所示的方框中畫出測定金屬絲電阻率的實驗電路圖；參考答案：．（1）d=

0.935

mm（2）A1V1（3）電路圖四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在如圖所示的電路中，電阻R1=12Ω，R2=8Ω，R3=4Ω．當(dāng)電鍵K斷開時，電流表示數(shù)為0.25A，當(dāng)K閉合時電流表示數(shù)為0.36A．求：（1）電鍵K斷開和閉合時的路端電壓U及U′？（2）電源的電動勢和內(nèi)電阻？（3）電鍵K斷開和閉合時內(nèi)阻上的熱功率P及P′？參考答案：解：（1）K斷開時，路端電壓為U=I（R2+R3）=0.25×（8+4）V=3VK閉合時：U′=I′R2=0.36×8V=2.88V；（2）K斷開時：外電路總電阻K閉合時，外電路總電阻則斷開時有：E=U+①，E=U′+②由①②帶入數(shù)據(jù)解得：E=3.6V，r=1.2Ω； （3）K斷開時：I==0.5A則P=I2r=0.3WK閉合時：I′==0.6A；則P′=I′2r=0.432W；答：（1）電鍵K斷開時的路端電壓為3V，閉合時路端電壓為2.88V；（2）電源的電動勢為3.6V，內(nèi)電阻為1.2Ω；（3）電鍵K斷開時內(nèi)阻上的熱功率為0.3W，閉合時內(nèi)阻上的熱功率為0.432W．【考點】閉合電路的歐姆定律．【分析】電鍵K斷開時，電阻R2和R3串聯(lián)后與電阻R1并聯(lián)．當(dāng)K閉合時，電阻R3被短路，根據(jù)歐姆定律求解路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律分別列方程求出電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)P=I2r求解電鍵K斷開和閉合時內(nèi)阻上的熱功率．17.規(guī)格為“8V、4W”的小燈泡與小型直流電動機D（其線圈內(nèi)阻為r0=0.4）并聯(lián)后，接至電動勢為E=10V，內(nèi)電阻r=0.5的電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：（1）通過小燈泡的電流IL和電源的內(nèi)電壓U內(nèi)。（2）電路中的總電流I和通過電動機D的電流ID。（3）電動機的輸入功率P，發(fā)熱功率P熱和電動機的輸出功率P出。參考答案：（1）0.5A（1分）

，2V（1分）

；

（2）4A（1分）

，

3.5A（1分）

（3）28W（1分）

；

4.9W（1分）

；23.1W（1分）

。18.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長L=1.5m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點O′相切．現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車，小物塊恰能到達圓弧軌道的最高點A，隨后又滑回到車的水平軌道距O′點0.5m處，隨車一起運動，取g=10m/s2，求：（1）小物塊滑上平板車的初速度v0的大小；（2）要使小物塊最終能到達小車的最右端，則v0要增大到多大？．參考答案：解：（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)小物塊滑回車上與車相對靜止時的共同速度為v1．取水平向左為正方向．由動量守恒定律得mv0=（M+m）v1由能量守恒定律得mv02=（M+m）v12+μmg（L+s）據(jù)題s=0.5m聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得v0=5m/s（2）設(shè)小滑塊最終能到達小車的最右端，