2021年广西壮族自治区柳州市东泉中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年广西壮族自治区柳州市东泉中学高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.对一定量的气体，下列说法正确的是

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体分子的热运动越剧烈，

气体温度就越高

C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少参考答案：BC2.如图所示，空间中的匀强电场水平向右，匀强磁场垂直纸面向里，一带电微粒沿着直线从M运动到N,以下说法正确的是A.带电微粒可能带负电

B.运动过程中带电微粒的动能保持不变

C.运动过程中带电微粒的电势能增加

D.运动过程中带电微粒的机械能守恒参考答案：B考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动。3.风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω．若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．（2）用户得到的电功率是多少．参考答案：解：（1）输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW，又P线=I22R线输电线电流I2=I3=20A原线圈中输入电流I1==400A所以==这样U2=U1=5000VU3=U2﹣U线=5000﹣20×10V=4800V所以==如图所示（2）用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为P用=P﹣P损=P（1﹣4%）=100×96%kW=96kW答：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比各为，．（2）用户得到的电功率是96kW．【考点】变压器的构造和原理；远距离输电．【分析】画出输电线路图，由输电线损耗功率求出输电电流I2，再由发电机输出功率与输出电压求得升压变压器的原线圈的电流I1，由是I1，I2得升压变压器的匝数比；求出升压变压器的匝数比后可求出降压变压器的原线圈的电压，再与用户电压结合求出降压变压器的原副线圈的匝数比．4.（多选）如图所示M、N是电场中某一电场线上的两点，已知负电荷从M移至N时，电荷克服电场力做了功，下列说法中正确的是（

）A．M点的电势高于N点的电势；B．N点的电场强度一定大于M点的电场强度；C．电场线的方向是从M指向N；D．正电荷放在N点时所具有的电势能一定大于比放在M点时的大。参考答案：AC5.（单选）图中展示的是下列哪种电荷的电场线A．单个正点电荷

B．单个负点电荷C．等量异种点电荷

D．等量同种点电荷参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.导体杆放于点电荷+Q附近达到静电平衡后，杆中a点距Q为r，求杆上感应电荷在a点产生的电场强度大小为 。参考答案：7.甲乙两船停在湖面上，相距24m，有一列水波在湖面上传播，每分钟上下振荡15次，甲船位于波峰时，乙船恰好位于波谷，它们中间只有一个波峰，此水波的波长为________m，波速为________m/s。参考答案：16；48.如图所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A点到地面的距离为1m,已知重力加速度g取1Om/s2,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝,水平速度v0至少为

m/s参考答案：9.（4分）有位同学学习过磁场的有关知识后，为学校宿舍设计了一个火警自动报警装置，如图甲所示。AB为可以绕轴转动的衔铁，CD为电磁铁，与线圈相连的电源电动势为3V，内阻0.1。R为负温度系数热敏电阻，乙图为其电阻随温度的变化图像。L为安全指示灯，P为报警电铃。忽略线圈的电阻，当电磁铁线圈上的电流达到0.1A时，衔铁会被吸下，接通报警电铃。据此回答下列问题：

（1）电磁铁的

端为N极(填“C”或“D”)。（2）由乙图知，负温度系数热敏电阻的电阻率随温度的升高而

。(填“增大”或“减小”)（3）现要求当温度达到70°C开始报警，则滑动变阻器的阻值应为

。参考答案：（1）D；（2）减小；（3）19.910.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的分界线，磁场范围足够大；一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与分界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则此时圆环的电功率为___________。参考答案：4B2a2v2∕R11.在电场中画出一系列的从

发到

终止的曲线，使曲线上每一点的

方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的

.在电场的某一区域，如果场强的

和

都相同，这个区域的电场叫匀强电场.参考答案：正电荷

负电荷

强弱

大小

方向12.（4分）在真空中，氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子。若λ1>λ2，真空中的光速为c，则氢原子从能级B跃迁到能级C时将

（填“吸收”或“辐射”）光子，光子的波长为

。参考答案：辐射，

13.如图所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为

V。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，要把白纸、导电纸、复写纸铺放在木板上，它们的铺放顺序自下而上是

A．导电纸、复写纸、白纸

B．复写纸、导电纸、白纸

C．白纸、导电纸、复写纸

D．白纸、复写纸、导电纸参考答案：D15.单摆测定重力加速度的实验中，（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=______mm．（2）实验测得摆长为L，用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式为：g=____________（用题目中物理量的字母表示）．（3）若该同学采用图象法处理实验数据，实验中测出不同摆长L以及对应的周期T，作出图线如图所示，利用图线上任两点A、B的坐标（xl，y1）、（x2，y2）可得出重力加速度的表达式g=_____；（4）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期TE．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期T=参考答案：

(1).14.15

(2).

(3).

(4).ABE（1）该摆球的直径为（2）由图乙所示图象可知，单摆的周期，由单摆周期公式可知，重力加速度．（3）由单摆周期公式可知，，由图象可知，则，解得；（4）实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，AB正确；摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故C错误；释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平均值，故D错误E正确．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：（1）物体物体滑至圆弧底端时的速度大小；（2）物体物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；（3）物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：（1）由机械能守恒定律mgR=

3分解v=4m/s

3分(2)

3分F=300N

3分

(3)

4分17.如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V．（1）电阻R2中的电流为多大？（2）路端电压为多大？（3）电源的电动势为多大？（4）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．专题：压轴题；恒定电流专题．分析：（1）当开关S1和S2均闭合时，电阻R1与R3并联后与R2串联．已知电压表的读数与电阻R2，根据欧姆定律定律求出电阻R2中的电流；（2）求出外电路总电阻，根据U=IR求出路端电压；（3）根据闭合电路欧姆定律求出电源的电动势；（4）当开关S1闭合而S2断开时，电阻R1与R2串联，电压表的读数等于路端电压．再由欧姆定律求出电流和路端电压．解答：解：（1）电阻R2中的电流I==1A（2）外电阻R=R2+=15Ω所以路端电压为：U=RI=15×1=15V（3）根据闭合电路欧姆定律I=得

E=I（R+r）代入数据解得E=20V

（4）S1闭合而S2断开，电路中的总电流

I′==A=0.8A电压表示数U′=I′（R1+R2）=0.8×20V

代入数据解得U′=16V．答：（1）电阻R2中的电流是1A；（2）路端电压为15V；（3）电源的电动势是20V；（4）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数是16V．点评：本题是电路的计算问题，首先要识别电路的结构，其次要明确电压表测量哪部分电路的电压．18.如图所示，铅盒内放有某种具有放射性的矿物，开始时其中有、两种放射性元素同位素原子核。其中会自发的放出某种粒子x后变成并不再变化，发生6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的原子核y。由于碰撞和其他原因，粒子x和α、β粒子从铅盒的小孔射出时的速度可以在某范围内变化。这些粒子射出后由小孔O垂直于图示的电场和磁场进入一个电磁场共存的区域，其中电场强度大小E1，磁感应强度大小B1。部分粒子能沿直线由小孔射出，由A点垂直磁场、垂直于边界射入磁感应强度为B2，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场上下边界的宽度为d，在磁场的下边界上