2021年北京第一五九中学高二物理上学期期末试卷含解析

2021年北京第一五九中学高二物理上学期期末试卷含解析一、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.如右图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L、板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M、一带电荷量为q、质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（

）A．板间电场强度大小为3mg/qB．板间电场强度大小为2mg/qC．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间参考答案：BC2.首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是(

)A．安培

B．法拉第

C．奥斯特

D．特斯拉参考答案：C3.下列说法中正确的是A．据R＝U/I可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B．据R＝U/I可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变C．据ρ＝RS/l可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D．导体的电阻率与导体的长度l，横截面积S、导体的电阻R皆无关参考答案：BD4.（单选）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后

()A．通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B．L1的电阻为7.5ΩC．L1消耗的电功率为0.75WD．L2消耗的电功率为0.375W参考答案：C5.下列关于热现象的描述正确的是

A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，真空室中速度v0＝1.6×107m/s的电子束，连续地沿两水平金属板中心线OO′射入，已知极板长l＝4cm，板间距离d＝1cm，板右端距离荧光屏PQ为L＝18cm.电子电荷量q＝1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg.若在电极ab上加u＝220sin100πtV的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到

cm线段？(设极板间的电场是均匀的、两板外无电场、荧光屏足够大)参考答案：10cm7.通过实验，要描绘一个标有“2.5V，0.08A”的字样的小灯泡的伏安特性曲线。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压。可供选择的仪器有A．量程为0～0.6A，内阻为0.2?的电流表

B．量程为0～100mA，内阻为5?的电流表C．量程为0～3V，内阻为10k?的电压表

D．量程为0～15V，内阻为50k?的电压表E．最大值为20?，额定电流为0.1A的滑动变阻器F．学生电源、导线、电键等(1)电流表应选___________，电压表应选___________．(填代号)，(2）请你在方框内画出实验的电路图_________。参考答案：

(1).B;

(2).C;

(3).选择电表的原则首先保证电表安全，还应能精确读数，一般要求电表指针在满刻度的间合适；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法，；若要求电流或电压从零调则滑动变阻器应用分压式接法．（1）因小灯泡的铭牌是“2.5V，0.2W”，由，得，故电流表应选B，电压表应选C．（2）根据题意，小灯泡电阻为，因，故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，电路图如图所示【点睛】当要求电流表或电压表从零调时，滑动变阻器应用分压式接法，此时应选阻值小的变阻器较准确．同时要掌握电流表内外接法的使用条件。8.（3分）A、B两质点从同一地点同时由静止开始作匀加速直线运动，A质点保持以恒定的加速度直抵终点，B质点加速到三分之一的距离后改做匀速直线运动恰好与A质点同时到达终点，A、B两质点加速时的加速度之比是___________参考答案：3∶49.如图所示，水平向左的匀强电场，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m，带负电小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角的位置B时速度为零。（1）该小球在B点的电势能比在A点时

（大、小）。（2）小球所受电场力与重力之比为

。（3）小球从A到B过程中，电场力做功

。（4）小球从A到B过程中，最大动能为

。参考答案：10.参考答案：11.右图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，试完成下列问题：（1）在实验中，通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y，电动机的内阻为r，则此时电动机的输入功率的表达式P入=__________；（2）在实验中，电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率η=___________。（重力加速度为g）参考答案：（1）XY

（2）12.如图所示，条形磁铁的轴线穿过a、b、c三个金属圆环的圆心，且与三个环平面垂直，其中b、c两环同平面放置在条形磁铁的中垂面上。三个圆环的面积为sa＝sb＜sc。则通过a、b两环的磁通量Φa_______Φb，通过b、c两环的磁通量Φb_______Φc。（均选填“＜”、“＞”或“＝”）参考答案：小于，大于13.图为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行．每台发动机喷气时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器相对于坐标系以恒定的速率v0沿正x方向平动．先开动P1，使P1在极短的时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对于坐标系的速度大小为v.然后开动P2，使P2在极短的时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对坐标系的速度大小为v.此时探测器的速度大小为2v0，且方向沿正y方向．假设探测器的总质量为M(包括气体的质量)，每次喷出气体的质量m与探测器总质量M的比值_______和每次喷出气体的速度v与v0的比值_______．参考答案：4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一半导体热敏电阻，现要测量该热敏电阻的热敏特性，实验装置如下图⑴本实验中，由于热敏电阻在温度的影响下阻值变化比较大，涉及多次调整欧姆表倍率，每次更换倍率后都要先进行

⑵通过添加冷水、热水或酒精灯加热的方式达到各点温度，观测得到热敏电阻随温度变化数据如下表，画出电阻随温度变化的曲线次数12345678温度t/℃1015203040506080电阻R/Ω60040030020014012010080⑶结果分析：

⑷某学生小组将该热敏电阻接在如图所示的电路中测量水温，已知电源电动势E=8V,内阻不计；G为灵敏电流表，其内阻为Rg保持不变；R为热敏电阻。当水温为15℃时，电流表示数为10mA；当电流表示数为14mA时，水温是

⑸关于传感器下列说法正确的是

A．热双金属片传感器和干簧管在电路中起到开关的作用B．电子秤是把力转换为电压这个电学量C．光电鼠标器和火灾报警器应用的是光敏传感器D．话筒是一种常用的声波传感器，其作用是将电信号转换为声信号参考答案：.⑴欧姆调零(3分)

⑵(4分)

⑶热敏电阻的阻值随温度的升高而降低(3分)

⑷34-38℃(3分)

⑸ABC(15.（4分）用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时，下列模拟实验的设计合理的是_________（填选项）A．如图⑴所示圆柱形电极M、N都接电源的正极，模拟等量正点电荷周围的静电场B．如图⑵所示圆柱形电极M接电源正极，圆环形电极N接电源负极，模拟正点电荷周围附近的静电场C．如图⑶所示两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极，模拟平行板电容器间的静电场D．如图⑷所示圆柱形电极M接电源负极，模拟负点电荷周围的静电场参考答案：BC四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2m．求：①木箱的最终速度的大小；②小木块与木箱碰撞的次数．参考答案：解：①设最终速度为v，木箱与木块组成的系统动量守恒，以木箱的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv﹣mv=（M+m）v′，代入数据得：v′=1m/s；②对整个过程，由能量守恒定律可得：mv2+Mv2=△E+（M+m）v′2，设碰撞次数为n，木箱底板长度为L，则有：n（μmgL+0.4）=△E，代入数据得：n=6；答：①木箱的最终速度的大小为1m/s；②小木块与木箱碰撞的次数为6次．【考点】动量守恒定律．【分析】①由动量守恒定律可以求出木箱的最终速度；②应用能量守恒定律与功的计算公式可以求出碰撞次数．17.如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、带正电q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：（1）滑块通过B点时的速度大小；（2）水平轨道上A、B两点之间的距离。参考答案：(1)小滑块从C到B的过程中，由动能定理

mgR－qER＝mv解得：vB＝(2)小滑块从C到A的过程中，设小滑块在水平轨道AB上运动的距离为L，由动能定理可得

mgR－qE(R＋L)－μmgL＝0解得：L＝R18.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时