2021-2022學(xué)年云南省曲靖市羅平縣第五中學(xué)高二（上）期末物理試題（解析版）

羅平縣第五中學(xué)2021--2022學(xué)年上學(xué)期期末考試高二物理試卷出題人：郭瑞審題人：郭瑞注意事項(xiàng)：1、本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間120分鐘。2、考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上，對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效一、選擇題（每題5分，共50分，1~7為單選，8~10為多選，選不全得3分，選錯(cuò)不得分。）1.如圖所示，豎直面內(nèi)固定的均勻帶電圓環(huán)半徑為R，帶電荷量為，在圓環(huán)的最高點(diǎn)用絕緣絲線(xiàn)懸掛一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球（大小不計(jì)），小球在垂直圓環(huán)平面的對(duì)稱(chēng)軸上處于平衡狀態(tài)，小球到圓環(huán)中心O的距離為R，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則小球所處位置的電場(chǎng)強(qiáng)度為（）

A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】【點(diǎn)睛】因庫(kù)侖定律只能適用于真空中的點(diǎn)電荷，故本題采用了微元法求得圓環(huán)在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，然后疊加，應(yīng)注意體會(huì)該方法的使用。庫(kù)侖力的考查一般都是結(jié)合共點(diǎn)力的平衡進(jìn)行的，應(yīng)注意正確進(jìn)行受力分析。2.如圖所示，A、B為兩豎直放置的平行金屬板，A、B兩板間電勢(shì)差為U。C、D為兩水平放置的平行金屬板，始終和電源相接（圖中并未畫(huà)出），且板間的場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（重力不計(jì)）由靜止開(kāi)始，經(jīng)A、B間加速進(jìn)入C、D之間并發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，C、D兩極板長(zhǎng)均為x，與熒光屏距離為L(zhǎng)，則（）A.該粒子帶負(fù)電 B.該粒子在電場(chǎng)中的偏移量為C.該粒子打在屏上O點(diǎn)下方和O相距的位置 D.該粒子打在屏上的動(dòng)能為qU【答案】C【解析】【詳解】A．粒子在極板間運(yùn)動(dòng)只受電場(chǎng)力作用，由粒子在C、D板間向下偏轉(zhuǎn)可知電場(chǎng)力方向豎直向下，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下可得粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)粒子A、B間運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理可得所以，粒子離開(kāi)B板時(shí)速度大小粒子在C、D間運(yùn)動(dòng)初速度水平，合外力即電場(chǎng)力方向豎直向下，故粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間故豎直偏轉(zhuǎn)位移故B錯(cuò)誤；C．由平拋（類(lèi)平拋）推論知，末速度反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于水平位移的中點(diǎn)，由幾何關(guān)系得解得故C正確；D．粒子在A、B加速度后的動(dòng)能為qU，接著在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，粒子的動(dòng)能增加，所以該粒子打在屏上的動(dòng)能一定大于qU，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn).電場(chǎng)線(xiàn)與平行四邊形所在的平面平行.已知a點(diǎn)的電勢(shì)是2V，b點(diǎn)的電勢(shì)是5V，c點(diǎn)的電勢(shì)是9V.由此可知，d點(diǎn)的電勢(shì)為（

）A.6VB.7VC.9VD.5V【答案】A【解析】【詳解】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)的降落相等，故：，代入數(shù)據(jù)有：，解得：，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是記住“勻強(qiáng)電場(chǎng)中每前進(jìn)相同的距離電勢(shì)的降落相等”的結(jié)論，并能靈活運(yùn)用．4.如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線(xiàn)圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線(xiàn)分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線(xiàn)圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功【答案】D【解析】【詳解】A．由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A正確；B．M從a點(diǎn)到b點(diǎn)，庫(kù)侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能減小，則M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確；C．d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，則N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于在e點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確；D．N從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，庫(kù)侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。5.圖所示，質(zhì)量為m的物塊放在質(zhì)量為M（含擋板）的小車(chē)上，物塊用細(xì)線(xiàn)與小車(chē)上的固定擋板相連，被壓縮的輕彈簧放在物塊與擋板之間，物塊隨小車(chē)一起以大小為v的速度在光滑的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻，細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)，物塊被輕彈簧彈開(kāi)，以相對(duì)小車(chē)大小為v1的水平速度離開(kāi)小車(chē)，此時(shí)小車(chē)剛好靜止，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)物塊離開(kāi)小車(chē)時(shí)，小車(chē)剛好靜止，所以此時(shí)物塊對(duì)地的速度就是v1，對(duì)物塊和小車(chē)組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6.定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω，在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10W、10W、2W，現(xiàn)將這三個(gè)電阻按照如圖所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為

A.22W B.12W C.15W D.16W【答案】B【解析】【詳解】由題意知R1=R2=R3=2Ω，P1=10W，P2=10W，P3=2W，首先分析兩個(gè)并聯(lián)電阻R2、R3所允許的最大消耗功率.因?yàn)镽2與R3并聯(lián)，則兩端電壓相等，由公式P=知道，R2與R3所消耗的功率一樣.已知R2與R3本身允許的最大功率分別是10W和2W，所以R2、R3在該電路中的最大功率都是2W，否則會(huì)超過(guò)R3的最大功率.再分析R1在電路中允許的最大功率.把R2與R3看成一個(gè)并聯(lián)電阻R'，則電路就是R1與R'串聯(lián)，而串聯(lián)電路所流過(guò)的電流一樣，再由P=I2R知道，R1與R'所消耗功率之比為R1∶R'，R2與R3的并聯(lián)阻值R'=，即=2，所以R1消耗的功率是并聯(lián)電阻R'的兩倍，則R1的功率是2×4W=8W<10W，所以總功率最大為2W+2W+8W=12W．故B正確，ACD錯(cuò)誤．7.對(duì)于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，其伏安特性曲線(xiàn)如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A.常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB.常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)镽C.給金屬絲加上的電壓逐漸從零開(kāi)始增大，比值變大D.金屬材料的電阻率隨溫度的升高而減小【答案】C【解析】【詳解】A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，橫截面積減小為0.1倍，電阻率不變，根據(jù)電阻定律，電阻增大為100倍，故A錯(cuò)誤；B．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，長(zhǎng)度變?yōu)橐话?，橫截面積變?yōu)?倍，故電阻變?yōu)楸?，故B錯(cuò)誤；C．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到，根據(jù)圖線(xiàn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率可知金屬絲的電阻值變大，所以比值變大，故C正確；D．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到，金屬絲的電阻值變大，由于截面積和長(zhǎng)度均不變，根據(jù)電阻定律可得金屬絲的電阻率會(huì)變大，所以金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故D錯(cuò)誤。故選C。8.三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子，從帶電平行金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度先后垂直電場(chǎng)進(jìn)入，并分別落在正極板的、、三處，點(diǎn)是下極板的左端點(diǎn)，且，，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比B.三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度之比C.三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的變化量之比D.帶正、負(fù)電荷的兩個(gè)粒子的電荷量之比為【答案】ACD【解析】【詳解】A．三個(gè)粒子的初速度相等，在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由得，運(yùn)動(dòng)時(shí)間故A正確；B．三個(gè)粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)解得故B錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律可知，因?yàn)橘|(zhì)量相等，所以合力之比與加速度之比相同，合力做功由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能的變化量等于合力做的功，所以，三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)能變化量之比為，故C正確；D．三個(gè)粒子所受的合力大小關(guān)系為，三個(gè)粒子的重力相等，所以?xún)H受重力作用，所受的靜電力向下，所受的靜電力向上，即不帶電，帶負(fù)電，帶正電，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選ACD。9.如圖所示，點(diǎn)電荷Q1，Q2固定于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形的兩頂點(diǎn)上，將點(diǎn)電荷Q3（電荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的電荷量均為＋q．在正三角形第三個(gè)頂點(diǎn)上放入另一點(diǎn)電荷Q，且Q的電荷量-q，點(diǎn)電荷Q恰好處于平衡狀態(tài)．已知靜電力常量為k，不計(jì)各電荷受到的重力，下列說(shuō)法正確的是A.若撤去Q3，則Q將做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.Q3的電荷量為–C.若不改變Q的電性，僅改變其電荷量，Q將不再受力平衡D.若將Q1的電荷量改為-q，則Q受到的合力大小為【答案】BD【解析】【詳解】若撤去Q3，點(diǎn)電荷Q所受的合力為Q1、Q2對(duì)點(diǎn)電荷Q庫(kù)侖力的合力，方向豎直向下，向下加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于距離兩電荷的距離變化，導(dǎo)致庫(kù)侖力的變化，則加速度變化，做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤．Q1、Q2對(duì)點(diǎn)電荷Q庫(kù)侖力的合力為：，方向豎直向下，根據(jù)幾何關(guān)系知，Q3與點(diǎn)電荷Q的距離為：，根據(jù)平衡條件得：，解得，帶負(fù)電，B正確．根據(jù)知，Q的電量可以約去，若不改變Q的電性，僅改變其電荷量，Q將仍然受力平衡，C錯(cuò)誤．若將Q1的電荷量改為-q，Q受到Q1、Q2的合力，方向水平向右，Q3對(duì)Q的庫(kù)侖力大小為，方向豎直向上，根據(jù)平行四邊形法則知，Q受到的合力大小，D正確．10.、兩球沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時(shí)間變化的圖象，、分別為、兩球碰前的位移隨時(shí)間變化的圖象，為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖象.若球質(zhì)量是，則由圖判斷下列結(jié)論正確的是（）A.碰撞前、后球的動(dòng)量變化量為B.碰撞時(shí)球?qū)η蛩┑臎_量為C.、兩球碰撞前的總動(dòng)量為D.碰撞中、兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為【答案】ABD【解析】【分析】本題考查動(dòng)量守恒及碰撞問(wèn)題，首先根據(jù)位移-時(shí)間圖像求出兩物體碰撞前后的速度，然后根據(jù)動(dòng)量守恒求出物體的質(zhì)量，即可求出總動(dòng)量和動(dòng)能損失?！驹斀狻扛鶕?jù)圖象可知，碰前球的速度，碰前球的速度，碰后、兩球共同的速度，故碰撞前、后球的動(dòng)量變化量為選項(xiàng)A正確；球的動(dòng)量變化量為，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，球的動(dòng)量變化為，根據(jù)動(dòng)量定理，碰撞過(guò)程中球?qū)η蛩┑臎_量為，選項(xiàng)B正確；由于碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，有解得故碰撞過(guò)程中、兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為選項(xiàng)D正確；、兩球碰撞前的總動(dòng)量為選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選ABD。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共20分）11.阿喜對(duì)電阻絲的電阻與哪些因素有關(guān)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，現(xiàn)有如下器材：A．電源E（電壓為4V）；B．電流表A1（量程5mA，內(nèi)阻約為10Ω）；C．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）；D．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為1kΩ）；E．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）；F．滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~2Ω）；G．滑動(dòng)變阻器R2（阻值0~20Ω）；H．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)若干。他對(duì)電阻絲做了有關(guān)測(cè)量，數(shù)據(jù)如下表所示：編號(hào)電阻絲直徑電阻絲直徑的平方電阻絲長(zhǎng)度電阻10.28000784100.0016.3020.2800.078450.008.1630.5600.3136100.004.07（1）他在某次測(cè)量中，用螺旋測(cè)微器測(cè)電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為_(kāi)_____mm；（2）圖乙是他測(cè)量編號(hào)為2的電阻絲電阻的備選電路圖，則該同學(xué)應(yīng)選擇電路______（選填“A”或“B”）進(jìn)行測(cè)量，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。（填序號(hào)）【答案】①0.512②.A③.C④.D⑤.G【解析】【分析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（2）[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，電路中最大電流所以電流表應(yīng)選，由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V，所以電壓表應(yīng)選，由于待測(cè)電阻滿(mǎn)足電流表應(yīng)采用外接法，所以應(yīng)選擇電路A[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，電路中最大電流所以電流表應(yīng)選，即C。[4]由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V，所以電壓表應(yīng)選，即D。[5]根據(jù)題圖乙可知，電路中變阻器采用限流式接法，所以變阻器應(yīng)選，即G。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究在25℃~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室（圖中虛線(xiàn)區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱(chēng)值（25℃時(shí)的阻值）為900.0Ω；電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）；電壓表V（量程150mV）；定值電阻R0（阻值20.0Ω），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為1000Ω）；電阻箱R2（阻值范圍0~999.9Ω）；單刀開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖甲連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃。將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開(kāi)S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0℃。實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問(wèn)題：(1)在閉合S1前，圖甲中R1滑片應(yīng)移動(dòng)到______（填“a”或“b”）端。(2)在圖乙的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出R2-t曲線(xiàn)。（）(3)由圖乙可得到RT在25℃~80℃范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)t=44.0℃時(shí)，可得RT=____Ω。(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖丙所示，該讀數(shù)為_(kāi)_____Ω，則手心溫度為_(kāi)______℃?！敬鸢浮竣?b②.③.450④.620.0⑤.33.0【解析】【詳解】(1)[1]閉合開(kāi)關(guān)S1前，應(yīng)讓滑片移動(dòng)到b端，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大。(2)[2]如圖所示(3)[3]由圖丁可知t=44.0℃時(shí)，電阻的阻值為450Ω。(4)[4][5]由圖丙可得電阻箱阻值為620.0Ω，由圖丁可得溫度約為33.0℃。三、計(jì)算題（30分）13.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=100N/C，在該電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線(xiàn)上有A、B兩點(diǎn)．將質(zhì)量為m=2×10－9kg、帶電荷量為q=-2×10-9C的帶電粒子從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功為W=1×10-7J．求：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；（2）A、B兩點(diǎn)間的距離d；（3）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB．【答案】（1）-50V；（2）0.5m；（3）10m/s．【解析】【詳解】（1）由電場(chǎng)力做功的公式得：（2）由勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)公式得：（3）若微粒只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)解得vB=10m/s，方向沿A→B．14.如圖所示，電子從A孔飄入電壓U1=5000V電場(chǎng)中，(此時(shí)電子的速率可認(rèn)為等于零)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，從B孔沿平行板間的中線(xiàn)垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，若兩板間距d=1.0cm，板長(zhǎng)L=5.0cm，要使電子能從兩板間飛出，求兩個(gè)極板上所加電壓U2的最大值．（電子的質(zhì)量me=9.1×10－31kg，電量e=1.6×10－19C）【答案】【解析】【詳解】在加速電壓一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓U'越大，電子在極板間的偏轉(zhuǎn)距離就越大，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓．加速過(guò)程，由動(dòng)能定理：e．進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，有：L＝v0t．根據(jù)牛頓第二定律可知，a．偏轉(zhuǎn)距離：y．能飛出的條件為：y．聯(lián)立解得：U2＝400V．15.豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜