福建省南平市建甌東峰第二中學2021-2022學年高二物理期末試卷含解析

福建省南平市建甌東峰第二中學2021-2022學年高二物理期末試卷含解析一、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.小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小B.對應P點，小燈泡的電阻為R=C.對應P點，小燈泡的電阻為R=D.對應P點，小燈泡的功率為圖中OPQO所圍面積參考答案：B2.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1=220sin100πt（V），則

(

)A.單刀雙擲開關與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表和電流的示數(shù)均變小B.當t=s時，c、d間的電壓瞬時值為110VC．當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為22VD．當單刀雙擲開關由a扳向b時，電壓表和電流表的示數(shù)

均變小參考答案：C3.（多選題）帶負電的粒子在一個帶正電的點電荷形成的電場中僅受靜電力作用，該粒子可能A.在某條電場線上運動B.在某條電場線上做勻變速運動C.在某等勢面上做勻速圓周運動D.在某等勢面上做勻變速運動參考答案：AC4.如圖1所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電量為σ，其軸線上任意一點P（坐標為x）的電場強度可以由庫侖定律和電場強度的疊加原理求出：E=2πkσ[1﹣]，方向沿x軸．現(xiàn)考慮單位面積帶電量為σ0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖2所示．則圓孔軸線上任意一點Q（坐標為x）的電場強度為（）A．2πkσ0B．2πkσ0C．2πkσ0 D．2πkσ0參考答案：A【考點】電場強度．【分析】已知均勻圓板的電場強度的公式，推導出單位面積帶電量為σ0的無限大均勻帶電平板的電場強度的公式，然后減去半徑為r的圓板產(chǎn)生的場強．【解答】解：無限大均勻帶電平板R取無限大，在Q點產(chǎn)生的場強：半徑為r的圓板在Q點產(chǎn)生的場強：無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板后的場強是兩個場強的差，所以：，所以選項A正確．故選：A5.如圖所示，在一次空地演習中，離地H高處的飛機以水平速度v1發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面目標P，設地面同時以速度v2豎直向上發(fā)射炮彈攔截，攔截系統(tǒng)與飛機的水平距離為s，若攔截成功，不計空氣阻力，則v1、v2的關系應滿足（

） A．v1=v2 B．C． D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(1)某同學在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請你判斷是否恰當(填“是”或“否”)．①把單擺從平衡位置拉開某一任意角度后釋放：

▲

；②在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時：

▲

；③用秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期：

▲

。(2)該同學改進測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見表．用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)如圖所示，該球的直徑為

▲

mm，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨

▲

的增大而增大。參考答案：7.鄭和先后7次下西洋，他率領當時世界上最強大的船隊，先后到達亞洲、非洲30多個國家。鄭和下西洋是世界航海史上的壯舉，他的主要意義在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。參考答案：對當時我國的資本主義因素增長有一定的推動作用，同時大大地開闊了中國人的地理視野

8.一水平放置、半徑為r的金屬圓盤繞過其圓心O的豎直軸在豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動，盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖甲所示。乙為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮斷的時間。圓盤直徑用20分度的游標卡尺測得，結果如圖丙所示(只畫了部分圖)；擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結果如圖丁所示(只畫了部分圖)。由圖可知：(1)圓盤的直徑d為________cm；(2)擋光片的寬度l為________mm；(3)若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉動的角速度為

rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)金屬圓盤中心O與邊緣的電壓為

。(用字母B、d、ω表示)參考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)(用字母B、d、ω表示)9.(4分)有一種聲波，它的傳播距離較遠，人們可以利用它探知幾千千米外的核武器實驗和導彈發(fā)射，也可以利用它預報破壞性很大的海嘯、臺風，這種聲波叫

聲波；有一種聲波，它的穿透能力很強，醫(yī)生可以利用它給病人做“B超”檢查，某些動物還可以利用它來發(fā)現(xiàn)目標、確定運動方向，這種聲波叫

聲波。參考答案：次

超10.圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時針方向勻速轉動，從圖示位置開始計時，已知磁感應強度大小為B，線圈的匝數(shù)為n,線圈轉動的角速度為，正方形線圈的邊長為L，線圈的內(nèi)阻為r,外電阻為R，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢e的表達式為：

；線圈從開始轉過300過程中，通過電阻R的電量為：

；線圈從開始轉過900過程中，外力對線圈所做的功為：

；參考答案：；,11.（2分）三個標有“100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W”字樣的電阻，當它們串聯(lián)時允許加的最大總電壓是

V。參考答案：40.5V12.如圖7是伏安法測電阻的安培表_____接法(填“內(nèi)”或“外”)，在伏安法測電阻的實驗中，測得電阻R兩端的電壓為2.20V，通過電阻的電流為0.20A，則該電阻的測量值R為

Ω，這個結果比真實值偏

(填大或小)參考答案：外

11

小

13.如圖所示，絕緣金屬平行板電容器充電后，靜電計的指針偏轉一定角度，若不改變兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，則電容器的電容將

，靜電計指針的偏轉角度將

。（填“增大”或者“減小”）

參考答案：

增大

減小

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了研究一個“2.5V

0.2W”小燈泡的伏安特性，現(xiàn)有4V蓄電池1只，電鍵1個，導線若干，其他可選擇的器材如下：A.量程為0—0.6A，內(nèi)阻為0.2Ω的電流表1只；B.量程為0—100mA，內(nèi)阻為5Ω的電流表1只；C.量程為0—3V，內(nèi)阻為10kΩ的電壓表1只；D.量程為0—15V，內(nèi)阻為50kΩ的電壓表1只E.額定電流為1A，阻值為0—5Ω的滑動變阻器1只.(1)要正確完成這個實驗，電流表應選______，電壓表應選______(選填相應器材的代號)(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路原理圖.參考答案：B,C15.某同學利用氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗；氣墊導軌裝置如圖所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架、光電門等組成．（l）下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③接通光電計時器；④把滑塊2靜止放在氣墊導軌的中間；⑤滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；⑥釋放滑塊1，滑塊1通過光電門1后與左側固定彈簧的滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2，兩滑塊通過光電門后依次被制動；⑦讀出滑塊通過兩個光電門的擋光時間分別為滑塊1通過光電門1的擋光時間△t1=10.01ms，通過光電門2的擋光時間△t2=49.99ms，滑塊2通過光電門2的擋光時間△t3=8.35ms；⑧測出擋光片的寬度d=5mm，測得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量為ml=300g，滑塊2（包括彈簧）質(zhì)量為m2=200g；（2）數(shù)據(jù)處理與實驗結論：①實驗中氣墊導軌的作用是

②碰撞前滑塊l的速度vl為

m/s；碰撞后滑塊1的速度v2為

m/s；滑塊2的速度v3為

m/s；（結果保留兩位有效數(shù)字）③在誤差允許的范圍內(nèi)，通過本實驗，同學們可以探究出哪些物理量是不變的？通過對實驗數(shù)據(jù)的分析說明理由．（至少回答2個不變量）．a(chǎn)．

b．

．參考答案：①a、大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．b、保證兩個滑塊的碰撞是一維的．②0.50，0.10，0.60③a、系統(tǒng)碰撞前后總動量不變．b．碰撞前后總動能不變．c．碰撞前后質(zhì)量不變．【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）使用氣墊導軌使兩物塊只能沿導軌做直線運動，保證了兩物塊碰撞前后在同一條直線上做一維碰撞，同時氣墊導軌的使用減小了摩擦阻力，從而減小了實驗誤差．（2）滑塊的寬度除以滑塊通過光電門的時間等于滑塊通過光電門的速度．（3）由于發(fā)生彈性碰撞，故碰撞過程中動量守恒，動能守恒．【解答】解：①a、大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．b、保證兩個滑塊的碰撞是一維的．

②滑塊1碰撞之前的速度v1===0.50m/s；滑塊1碰撞之后的速度v2===0.10m/s；

滑塊2碰撞后的速度v3===0.60m/s；③a、系統(tǒng)碰撞前后總動量不變．原因：系統(tǒng)碰撞之前的動量m1V1=0.15kgm/s

系統(tǒng)碰撞之后的動量m1V2+m2V3=0.15kgm/s

b．碰撞前后總動能不變．原因：碰撞前的總動能Ek1=m1V12/2=0.0375J

碰撞之后的總動能Ek2=m1V22/s+m2V32/2=0.0375J，所以碰撞前后總動能相等．c．碰撞前后質(zhì)量不變．故本題答案為：①a、大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．b、保證兩個滑塊的碰撞是一維的．②0.50，0.10，0.60③a、系統(tǒng)碰撞前后總動量不變．b．碰撞前后總動能不變．c．碰撞前后質(zhì)量不變．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的絕緣細桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點，在圓心O處固定一正電荷，B為AC的中點，C位于圓周的最低點。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A、C兩點的豎直距離為3R，小球滑到B點時的速度大小為2。求：（1）小球滑至C點時的速度大小；（2）A、B兩點間的電勢差UAB。參考答案：17.如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B；在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場，場強為E。一質(zhì)量為m，電荷量為-q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達x軸時，它與點O的距離為L。①帶電粒子在磁場中做何種運動？②帶電粒子在電場中做何種運動？③求此粒子射出時的速度v

④運動的總路程s（重力不計）。參考答案：①勻速圓周運動(半周)（4分）②往復運動，勻減速到零后勻加速返回（4分）③運動軌跡如右圖L＝4R（4分）設粒子初速度為v，qvB=mv2/R可得

v=qBL/4m④設粒子進入電場作減速運動的最大路程為l，加速度為a，v2=2al

qE=ma粒子運動的總路程s=2πR+2l=πL/2+qB2L2/(16mE)（6分）18.如圖所示，粗糙弧形軌道和兩個光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道．光滑半圓軌道半徑為R，兩個光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過，CD之間距離可忽略．粗糙弧形軌道最高點A與水平面上B點之間的高度為h．從A點靜止釋放一個可視為質(zhì)點的小球，小球沿翹尾巴的S形軌道運動后從E點水平飛出，落到水平地面上，落點到與E點在同一豎直線上B點的距離為s．已知小球質(zhì)量m，不計空氣阻力，求：（1）小球從E點水平飛出時的速度大小；（2）小球運動到半圓軌道的B點時對軌道的壓力；（3）小球沿翹尾巴S形軌道運動時克服摩擦力做的功．參考答案：解：（1）小球從E點水平飛出做平拋運動，設小球從E點水平飛出時的速度大小為vE，由平拋運動規(guī)律得：s=vEt聯(lián)立解得：（2）小球從B點運動到E點的過程，機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律得：解得：在B點，根據(jù)牛頓第二定律得：得：由牛頓第三定律可知小球運動到B點時對軌道的壓力為，方向豎直向下（3）設小球沿翹尾巴的S形軌道運動時克服摩擦力做的功為W，則得答：（1）小球從E點