2021年河南省南阳市唐河县第五高级中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年河南省南阳市唐河县第五高级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1.一简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F沿y轴负方向运动，则（

）A．此波向x轴负方向传播B．质点D此时向下运动C．质点E的振幅为零D．质点B将比C先回到平衡位置参考答案：AB2.参考答案：3.利用霍尔效应制作的霍尔组件广泛应用于测量和自动控制等领域.图是霍尔组件的工作原理示意图.该霍尔组件的载流子是自由电子，磁感应强度B垂直于霍尔组件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（）A.电势差B.电势差C.形成电势差的原因是载流子受到磁场力而偏转D.形成电势差的原因是电场力与磁场力达到平衡参考答案：BCD【详解】电流方向为EF,由左手定则知，霍尔元件中的载流子（自由电子）受洛伦兹力作用向侧面C偏转，侧面C聚集负电荷，因整个元件是中性的，则侧两D出现正电荷，所以两个侧面C、D之间形成由D到C的电场，侧面D的电势高于侧面C的电势.随着两侧面电荷的增多，元件中运动的载流子受到的电场力逐渐增大，当载流子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，两侧面之间的电势差达到稳定状态.综上所述，选项A错误，选项B、C、D正确.4.（单选）表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电电流的有效值是：（

）参考答案：D5.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是()A.I1开始很小而后逐渐变大B.I2开始很小而后逐渐变大C.I2开始较大而后逐渐变小D.I1开始较大而后逐渐变小参考答案：BD【详解】开关S闭合瞬间，L相当于断路，通过R1的电流I1较大，通过R2的电流I2较小；当稳定后L的自感作用减弱，通过R1的电流I1变小，通过R2的电流I2变大，故B、D正确；A、C错误.故选BD.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。如图所示是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）。

参考答案：方向由a→b7.经过核衰变成为，共发生了

次α衰变，

次β衰变，的半衰期是5天，12g的经过15天以后剩下的质量为

g.参考答案：

4

，

2

，

1.5

8.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A（其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行），这一过程称为一个循环，则：A．由A→B，气体分子的平均动能

（填“增大”、“减小”或“不变”）B．由B→C，气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）C．由C→A，气体

热量（填“吸收”或“放出”）参考答案：9.一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：(1)圆盘的直径d为________cm；(2)挡光片的宽度l为________mm；(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为

rad/s(保留3位有效数字)。(4)金属圆盘中心O与边缘的电压为

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

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效数字)。(4)(用字母B、d、ω表示)10.把电荷量q=1.0×10－5C的电荷从A点移到B点，电场力做功W=2.0×10－2J，则AB两点的电势差UAB=

，若规定A点为零电势，则电荷在B点的电势能EPB为

；B点的电势=

。参考答案：2000V

-2.0×10-2J

-2000V11.在连杆机构中，有时会出现不能使构件转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点”．参考答案：考点：力矩的平衡条件．分析：在练连杆机构中，不能使构件转动的位置是死点．解答：解：在连杆机构中，有时会出现不能使构件转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点”．故答案为：死点．点评：本题是一道基础题，了解相关的常识即可正确解题．12.质量为m1=2kg的带电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2=3kg，在它们相距到最近时，总的动能为_________________J，它们具有的电势能为_________________J。参考答案：0，

10013.如图所示，在同一竖直线上由下往上依次标有A、B、C、D四点，相邻两点之间的距离相等，且在A点处固定一个带正电的点电荷Q。将点电荷q从B点释放，测得此时点电荷q加速度的大小为a；将点电荷q从C点释放，测得此时点电荷q加速度的大小为a/2。则点电荷q带________（选填：“正电”、“负电”或“正、负电均可”），若将点电荷q从D点释放，释放时点电荷q加速度的大小为________g。(g为重力加速度）参考答案：正、负电均可；7/9或11/9三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图12所示，水平桌面上放着一块木板，木板的质量M=1.0kg，长度L=1.0m，厚度可以忽略不计，木板左右两端与桌面的两端对齐．质量m=1.0kg的小物块放在木板的正中央(小物块可视为质点)，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.40．物块与桌面间的动摩擦因数μ2=0.20，木板与物块发生相对滑动，经过一段时间物块离开木板，此后物块在桌面上运动，最后刚好停在桌面的右端．取g=10m/s2．求：（1）物块在木板上运动的时间；（2）作用在木板上的恒力F的大小．参考答案：（1）小物块在木板上滑动时，根据牛顿第二定律μ1mg=ma1a1=μ1g=4.0m/s2

小物块在桌面上滑动时，根据牛顿第二定律μ2mg=ma2a2=μ2g=2.0m/s2

经过时间t2，物块与木板分离，物块的位移

此后，物块在桌面上以加速度a2做匀减速直线运动，经过时间t2运动到桌面的右端，速度刚好减小为0，位移由答图1可知

x1+x2=物块与木板分离时的速度υ=a1t1υ=a2t2解得

t1=0.29s（2）物块在木板上滑动时，木板水平方向的受力情况如答图2所示．

木板向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

F-μ1mg=Ma3

物块与木板分离时，木板的位移

由答图3可知

x3–x1=解得

F=20N17.如右图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×