2020-2021學(xué)年湖南長沙市雅禮教育集團(tuán)高二(下)期中物理試卷-附答案詳解

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020-2021學(xué)年湖南長沙市雅禮教育集團(tuán)高二（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）使兩個完全相同的金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)分別帶上?3Q和+5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點(diǎn)，它們之間庫侖力的大小為F1.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點(diǎn)，它們之間庫侖力的大小為F2A.2∶1 B.4∶?1 兩個相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動勢為E的電源上，通過一個電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過一個電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為(??A.4R B.R C.R2 如圖是三根平行直導(dǎo)線的截面圖，它們的電流大小都相同，方向垂直紙面向里。如果AB=AC=ADA.由A指向B

B.由A指向D

C.由A指向C

D.由C指向A2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。按照計(jì)劃部署，神舟十三號航天員乘組將在軌駐留六個月。假設(shè)將發(fā)射火箭看成如下模型：靜止的實(shí)驗(yàn)火箭，發(fā)射前總質(zhì)量(含燃料)為M=2200g，取豎直向下為正方向，火箭所受重力和空氣阻力可忽略不計(jì)。當(dāng)它以v0=880A.?80m/s B.80m/如圖，兩個質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個光滑固定斜面由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的過程中，下列說法正確的是(??A.剛到達(dá)底端時兩個物體的動量相同

B.到達(dá)斜面底端時兩個物體的動能不相等

C.兩個物體重力的沖量大小相等

D.兩個物體合力的沖量大小相等甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖實(shí)線所示。已知甲的質(zhì)量為2kg，則碰撞過程兩物塊損失的機(jī)械能為(A.6J B.7J C.8J 二、多選題（本大題共4小題，共20.0分）下列幾種情況下，勻強(qiáng)磁場中的線框或線圈能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(??A.甲圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運(yùn)動

B.乙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運(yùn)動

C.丙圖中線框繞軸線轉(zhuǎn)動

D.丁圖中撐開的線圈在收縮如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為理想電壓表與理想電流表。初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將A.V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大

B.V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大

C.流過R1的電流變大，流過R3電流變小

D.流過R1的電流變小，流過如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q(q>0A.沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場強(qiáng)度的大小逐漸減小

B.沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢先增大后減小

C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大

D.將正電荷從M點(diǎn)移動到N在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，有兩個質(zhì)量相等、帶異種電荷的小球A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn))處在同一水平面上?，F(xiàn)將兩球以相同的水平速度v0向右拋出，最后落到水平地面上，運(yùn)動軌跡如圖所示，兩球之間的靜電力和空氣阻力均不考慮，則(?A.A球比B球先落地

B.A球帶正電，B球帶負(fù)電

C.在下落過程中，A球的電勢能減少，B球的電勢能增加

D.兩球從拋出到各自落地的過程中，A球的動能變化量比B球的小三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共15.0分）有一根均勻的管線狀導(dǎo)體，橫截面如圖甲所示，長約為5.0cm，電阻值約為6Ω。

可供選擇的器材有：

A.電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

B.電流表(量程3A，內(nèi)阻約為0.03Ω)

C.電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

D.滑動變阻器(1750Ω,0.3A)

E.滑動變阻器(15Ω,3A)

F.蓄電池(6V，內(nèi)阻很小)

G.開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干

(1)使用游標(biāo)卡尺測量管線狀導(dǎo)體的長度如圖乙所示，則管線狀導(dǎo)體的長度L=______c在測量電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材和參考電路：

電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約6kΩ)

電壓表V2(量程1V，內(nèi)阻約6kΩ)

電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)

電流表A2(量程2mA，內(nèi)阻約1Ω)

滑動變阻器R1(最大阻值3kΩ)

滑動變阻器R2(最大阻值10Ω)

定值電阻R3(阻值1Ω)

開關(guān)，導(dǎo)線若干

(1)甲同學(xué)想要測量馬鈴薯電池的電動勢(約1.0四、計(jì)算題（本大題共3小題，共41.0分）質(zhì)量為m0=20g的子彈，以v0=500m/s的速度射入質(zhì)量M=80g、靜止在光滑水平桌面上的木塊。問：

(1)如圖所示電路，已知R3=4Ω，閉合開關(guān)，電流表讀數(shù)為0.75A，電壓表讀數(shù)為2V。經(jīng)過一段時間，R2被燒壞(斷路)，使電流表讀數(shù)變?yōu)?.8A，電壓表讀數(shù)變?yōu)?.2V，電流表電壓表均為理想電表。問：

(1)R1的阻值是多少？

如圖，靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=4kg；兩者之間有一被壓縮的微型輕彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1m。某時刻，將壓縮的微型輕彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2，A、B運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。問：

(1)彈簧釋放后瞬間A和B速度的大小分別是多少？

(2)彈簧釋放后B

答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

完全相同的帶電小球接觸時，若是同種電荷則將總電量平分，若是異種電荷則先中和然后將剩余電量平分，然后依據(jù)庫侖定律求解即可．

完全相同的帶電小球接觸時，對于電量的重新分配規(guī)律要明確，然后正確利用庫侖定律求解．

【解答】

解：開始時由庫侖定律得：F1=k5Q×3Q?r2

r=a?…①

現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，各自帶電為Q，

因此此時：2.【答案】B

【解析】解：兩電阻串聯(lián)時，總電阻為：R1=2R；

由閉合電路歐姆定律可知：E=I(2R+r)?(1)

兩電阻并聯(lián)時，外部總電阻為：R2=R2；

總電流為：I總3.【答案】B

【解析】解：由安培定則判斷可知三根通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)上所產(chǎn)生的磁場方向，如圖所示。直導(dǎo)線B與直導(dǎo)線D在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，兩者合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。直導(dǎo)線C在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向從A指向D，所以A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由A指向D，故ACD錯誤，B正確。

故選：B。

A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是三根通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的疊加，首先由安培定則確定三根通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向，利用平行四邊形定則分析疊加后A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。

磁感應(yīng)強(qiáng)度既有大小，又有方向，是矢量，它的合成遵循平行四邊形法則。要能熟練運(yùn)用安培定則判斷磁場方向。

4.【答案】C

【解析】解：噴出氣體過程中重力和空氣阻力可忽略不計(jì)，系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動量守恒，

以豎直向下為正方向，由動量守恒定律得：Δmv0+(M?Δm)v=0，

代入數(shù)據(jù)解得火箭的速度：v=5.【答案】D

【解析】解：ABD、根據(jù)動能定理可知，mgh=12mv2，則兩個物體到達(dá)斜面底端時的動能相等，但方向不同，根據(jù)動量定理：I=Δp=mv?0可知，兩個物體在達(dá)到底端時的動量不同，即合力的沖量大小相等，方向不同，故AB錯誤，D正確；

C、物體在斜面上下滑的加速度為a6.【答案】A

【解析】解：由題意可知，甲的質(zhì)量m甲=2kg，

由圖示圖像可知，碰撞前甲、乙的速度分別是v甲0=5.0m/s，v乙0=1.0m/s

碰撞后甲、乙的速度分別為v甲=?1.0m/s，v乙=2.0m/s

7.【答案】CD【解析】解：A、甲圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運(yùn)動，穿過線圈的磁通量一直不變，無感應(yīng)電流，故A錯誤；

B、乙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運(yùn)動，穿過線圈的磁通量一直不變，無感應(yīng)電流，故B錯誤；

C、丙圖中線框繞軸線轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量變化，一定有感應(yīng)電流，故C正確；

D、丁圖中撐開的線圈在收縮，穿過線圈的磁通量變化，一定有感應(yīng)電流，故D正確。

故選：CD。

要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則穿過線圈的磁通量要發(fā)生變化，回路一定要閉合。

本題考查了感應(yīng)電流的條件，判斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)把握兩點(diǎn)：一是要有閉合回路；二是回路中的磁通量要發(fā)生變化。8.【答案】BD【解析】解：AB、電流表和電壓表和電阻R2都是并聯(lián)關(guān)系，當(dāng)開關(guān)S斷開時，相當(dāng)于R2的電阻增加為無窮大，根據(jù)“串反并同”可知，電壓表、電流表示數(shù)都要變大，故A錯誤、B正確；

CD、S斷開，總電阻增大，總電流減小，則流過R1的電流變?。浑娏鞅淼氖緮?shù)變大，則流過R3電流變大，故C錯誤、D正確。

故選：BD。9.【答案】BC【解析】A、∠M是最大內(nèi)角，所以PN邊最大，沿MN邊由M到N，各點(diǎn)到P點(diǎn)的距離先變小后變大，由點(diǎn)電荷場強(qiáng)決定式E=kQr2得，各點(diǎn)場強(qiáng)先變大后變小，故A錯誤；

B、由正點(diǎn)電荷電場線分布特點(diǎn)，且沿電場線方向電勢逐漸降低，沿MN邊由M到N，各點(diǎn)到P點(diǎn)的距離先變小后變大，所以各點(diǎn)電勢先增大后減小，故B正確；

C、由B可知φM>φN，由電勢能定義：E=Qφ可得：EM>EN，故C正確；

D、由WMN=QU10.【答案】BD【解析】解：A、兩球在水平方向都做勻速直線運(yùn)動，由x=v0t知，v0相同，則A運(yùn)動的時間比B的長，B球先落地，故A錯誤；

B、豎直方向上，由h=12at2可知，時間相等，豎直位移相等，則有A的加速度比B的加速度小，A的合力比B的合力小，所以A的電場力向上，帶正電，B的電場力向下，帶負(fù)電，故B正確；

C、A的電場力向上，電場力對A做負(fù)功，A球的電勢能增加，A的機(jī)械能減小，

B的電場力向下，電場力對B球做正功，B球的電勢能減小，B球的機(jī)械能增加，故C錯誤，

D、對A球根據(jù)動能定理有mgh?qAEh=△EkA，

對B球，根據(jù)動能定理有mgh+qBEh11.【答案】5.01

A

E

πd【解析】解：(1)游標(biāo)卡尺的精確度是0.1mm，主尺讀數(shù)50mm，游標(biāo)尺上第1個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為1×0.1mm=0.1mm，所以最終讀數(shù)為：50mm+0.1mm=50.1mm=5.01cm；

(2)電壓表的量程為3V，電路中的電流大約為：I=36A=0.5A，所以電流表選擇A，

由此看來與之串聯(lián)的滑動變阻器選擇較小的阻值，故滑動變阻器選E；

(3)根據(jù)電阻定律R12.【答案】(1)A

(2)C

【解析】解：(1)馬鈴薯電池的電動勢較小，B圖中電壓表分流，所以電流表測量的干路電流偏小，則電動勢測量值偏小，所以不宜選用；選擇A圖測量的干路電流I準(zhǔn)確，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir，可知當(dāng)I=0時，斷路電壓即為電動勢，所以A圖能準(zhǔn)確測量馬鈴薯的電動勢，內(nèi)阻測量偏大，為電流表和馬鈴薯內(nèi)阻之和，但因?yàn)轳R鈴薯內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，所以誤差較小，故選A圖。

(2)新的干電池內(nèi)阻較小，所以需要給電池串聯(lián)一個定值電阻R3，方便測量，而D圖中測量的內(nèi)阻為電流表內(nèi)阻、電源內(nèi)阻和定值電阻R3之和，因?yàn)楦呻姵貎?nèi)阻較小，所以內(nèi)阻的測量會引起較大誤差，所以選擇C圖。

(3)作出圖象如圖所示：

根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir，變形得U=E?Ir

則圖線縱截距即為電源電動勢E=1.48V

根據(jù)圖象斜率的絕對值可知：r=R3+13.【答案】解：已知m0=20g=0.02kg，M=80g=0.08kg

(1)設(shè)木塊運(yùn)動的速度為v1，取子彈的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動量守恒定律有

m0v0=(m0+M)v1【解析】(1)對子彈和木塊組成的系統(tǒng)，運(yùn)用動量守恒定律求出子彈留在木塊中以后木塊運(yùn)動的速度。

(2)14.【答案】解：(1)發(fā)生故障后，R1的電壓為3.2V，則R1=UV′IA′=3.20.8Ω=4Ω

(2)故障前：UR3=I1R1?UR2=0.75×4V?2V=1V

通過R2的電流為：I2=U【解析】(1)根據(jù)歐姆定律求R1的阻值；

(2)斷路時，電壓表讀數(shù)等于電阻R2的電壓，由歐姆定律求出R2和通過R2的電流，由此得到通過15.【答案】解：(1)設(shè)彈簧釋放后瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正方向，

由動量守恒定律可得：0=mAvA?mBvB

根據(jù)能量守恒可知：Ek=12mAvA2+12mBvB2

聯(lián)立以上等式解得：vA=4m/s；vB=1m/s

(2)由(1)可得：vA=4m/s；vB=1m/s

物塊的加速度為：a=?μg=?0.2×10m/s2=?2m/s2

則物塊B停下需要的時間為：t=0?vBa=0?1?2s=0.5s

在這個過程中，物塊B的位移為：x1=0?vB22a=0?122×(?2)m=0.25m，方向向左

因?yàn)槲飰KA可能與墻體發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動，但碰撞并不改變A的速度大小，加速度大小不變，所以無論是否發(fā)生碰撞，A物體的路程始終可以表示為：

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