2021年湖南省益阳市城关第一中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年湖南省益阳市城关第一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.（单选）有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是A．F

B．F

C．F

D．F参考答案：D2.质量相同的三个小球a、b、c在同一高度分别以大小相等的速率竖直上抛、竖直下抛、平抛，在落到同一水平面的过程中，重力做的功及重力做功的平均功率的关系是A.Wa=Wb=Wc,

Pb＞Pc＞Pa

B.Wa=Wb=Wc,

Pa=Pb=PcC.Wa＞Wb＞Wc,

Pa＞Pb＞Pc

D.Wa＞Wb＞Wc,

Pa＜Pb＜Pc参考答案：A3.（多选题）如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出A．电阻R＝0.5ΩB．通过电阻的电流与两端电压成正比C．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝=1.0ΩD．在R两段加上2.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是1.0C参考答案：BDAC、I－U图象斜率的倒数表示电阻的阻值，由图像得R＝5Ω，故AC错误；B、图像是正比例函数图像，故B正确；D、由得，故D正确。4.（单选）关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的C．磁感线是磁场中客观存在的线D．磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止参考答案：考点：磁感线及用磁感线描述磁场．版权所有分析：磁力线又叫做磁感线，是用以形象地描绘磁场分布的一些曲线．人们将磁力线定义为处处与磁感应强度相切的线，磁感应强度的方向与磁力线方向相同，其大小与磁力线的密度成正比．磁力线具有下述基本特点：1．磁力线是人为假象的曲线；2．磁力线有无数条；3．磁力线是立体的；4．所有的磁力线都不交叉；5．磁力线的相对疏密表示磁性的相对强弱，即磁力线疏的地方磁性较弱，磁力线密的地方磁性较强；6．磁力线总是从N极出发，进入与其最邻近的S极并形成闭合回路．解答：解：A、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向，故A错误；B、磁极与磁极之间、电流与电流之间、磁极与电流之间的作用力是磁场发生作用的，故B正确；C、磁感线是一种假象的曲线，可以形象地描述磁场，故C错误；D、磁感线是闭合曲线，再磁体外部从N极出发进入S极，内部有S极到N极，故D错误；故选B．点评：本题关键是明确磁感线的概念和物理意义，对于磁感线，还要能够画出常见磁体和电流的磁感线．5.如图4－2－23所示，高为h＝1.25m的平台上，覆盖一层薄冰．现有一质量为60kg的滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°(重力加速度g取10m/s2)．由此可知下列各项中错误的是()A．滑雪者离开平台边缘时速度的大小是5.0m/sB．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5mC．滑雪者在空中运动的时间为0.5sD．着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300W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.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为v和7v，经历时间为t，则经过A、B的位移中点时速度为__________，在A到B所需时间的中间时刻的速度为__________，在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多__________。参考答案：5v

4v

7.小船相对于地面以速度v向东行驶，若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将______________.(填增大，减小或不变）参考答案：增大

8.如图19所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点静止释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于

参考答案：2：1

9.把长L=0.25m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁强中，使导体棒和磁强方向垂直，如图所示．若导体棒的电流I=2.0A，方向向右，则导体棒受到的安培力大小F=_______N，安培力的方向为竖直向__________（选填“上”或“下”).参考答案：5×10-3

上10.如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7VC.电动机产生的热功率为4WD.电源输出的电功率为24W参考答案：B试题分析：电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12-2×1-2×1.5W=7V，电动机的总功率为：P总=UI=7×2W=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5W=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14W-2W=12W，所以B正确；AC错误；电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=12×2-22×1W=20W，所以D错误．故选B.考点：电功率【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.11.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的极板x应带

电，极板y应带

电。参考答案：正，正12.用____________和______________的方法都可以使物体带电。参考答案：摩擦

感应或接触起电13.电子以4106m/s的速率垂直射入磁感应强度0．5T的匀强磁场中，受到的磁场力为

N．如电子射入磁场时速度v与B的方向间夹角是180o，则电子受的磁场力为

N．参考答案：3.2×10-13

0

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)．现要测定此玻璃砖的折射率，给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器．实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直．在纸面上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2.用P1、P2的连线表示入射光线．(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？试在题图中标出P3、P4的位置．(2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.写出用θ1、θ2表示的折射率公式n＝________.参考答案：(1）如图

(2)n＝

15.在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20k，电流表的内阻约为10，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各种数据用实心圆点标于坐标图上,如下图所示.（1）根据各点表示的数据，描出I-U图线，由此求得该电阻的阻值Rx=___________.（保留两位有效数字）（5分）（2）画出实验的电路原理图.（3分）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，发电机到用户输电线的总电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4％.（1）在输电线路中的升压和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：（1）n1：n2=1:20

3分n3：n4=240:11

3分（2）96KW

2分

17.如图所示，在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，用两根细线悬挂一长为10cm，质量为0.05kg的金属导线。今在金属导线中通以恒定电流。（g=10m/s2）求：（1）若要使悬线受的拉力为零，求金属导线中电流的大小和电流的方向；（2）若每根细线所受的拉力为0.1N，求金属导线中电流强度的大小。参考答案：解：（1）悬线拉力为零时AB受向上的安培力大小等于重力

即

mg=BI1L

所以I1==5A

由左手定则得方向由A指向B

（2）当每根细线受拉力为0.1N时，由导线受力平衡得：所以

I2=3A18.如图所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度为h0，小球的质量为m，抛出点与球框的水平距离始终为L，忽略空气阻力。（1）小球距地面高为H0处水平抛出落入球框，求此过程中小球重力势能的减少量；（2）若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中，试推导小球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系；（3）为防止球入框时弹出，小明认为球落入球框时的动能越小越好。那么，它应该从多高处将球水平抛出，可以使小球入框时的动能最小？并求该动能的最小值。参考答案：（1）小球重力势能的减少量为mg(H0-h0)

1分（2）设小球做平抛运动的时间为t，则