上海市西实验中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

上海市西实验中学2021年高二物理下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.如图,长为a的轻质细线,一端悬挂在O点,另一端接一个质量为m的小球(可视为质点),组成一个能绕O点在竖直面内自由转动的振子.现有3个这样的振子,以相等的间隔b(b>2a)在同一竖直面里成一直线悬于光滑的平台MN上,悬点距台面高均为a.今有一质量为3m的小球以水平速度v沿台面射向振子并与振子依次发生弹性正碰,为使每个振子碰撞后都能在竖直面内至少做一个完整的圆周运动,则入射小球的速度v不能小于(

)A.

B.C.

D.参考答案：C2.关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反参考答案：AD3.一段东西方向放置的横截面积为0.05平方厘米的导电材料中，每秒中有0.4库仑正电荷向东移动，有0.6库仑负电荷向西移动，则电流强度是：A.0.4安培

B.0.2安培

C.0.6安培

D.1安培参考答案：D4.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同参考答案：5.如图所示，为一简谐横波在介质中沿x轴正方向传播的t=0时刻波形图，已知在tˊ=0.25s时刻，x=1.5m处的质点P第一次出现波谷，那么下列说法正确的是A．t=0时刻，质点P的位移为10cmB．该波波速为6m/sC．在tˊ时刻，x=2m处的质点L沿+y方向运动D．x=4m处的质点N的振动方程为y=—20sin5πt（cm）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.如图所示，一质点在a、b间做简谐运动，O是它振动的平衡位置。若从质点经过O点开始计时，经3s，质点第一次到达M点，再经2s，它第二次经过M点。则该质点的振动图象可能是下图中的参考答案：B7.如图所示为多用表在测量时指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在：（1）“×1kΩ”位置，则测量值为_____；（2）直流“10V”位置，则测量值为_______；（3）直流“50mA”位置，则测量值为________。参考答案：（1）32kΩ

（2）4.4V

（3）22mA8.某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①安装好实验装置如图所示．②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g钩码挂在拉线的挂钩P上．④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)（4分）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.（结果保留三位有效数字）(2)（4分）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_________________

_____________________

______________________

______________________

______________________

___

___。参考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后接通电源9.在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．

根据图象的信息可知：

（填“a”或“b”）是电压表V1示数变化的图线，电阻R2的阻值为

Ω，电源电压为

V，电阻R0的阻值为

Ω．参考答案：b，1，12，2．由图知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，

根据欧姆定律的推导公式U=IR可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，

据此判断：图象中上半部分b为R1和R的I-U图象，下半部分a为R2的I-U图象，

即，b为电压表V1示数变化的图线；

由图象可知：

当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，

∴U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0------------------①当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，

∴U=U2′+U0′=4V+4A×R0------------------②

由①②得：10V+1A×R0=4V+4A×R0

解得：R0=2Ω，

则电源电压为：U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V10.如下图(a)所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一白纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P就在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验中沿如图(a)所示方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图(b)所示的曲线．根据曲线回答下列问题：纸带速度的变化是________(填“增大”、“不变”或“减小”)．(2)若纸带的加速度a＝2m/s2，且已测出图(b)中xab＝0.54m，xbc＝0.22m，则弹簧振子周期T＝________.参考答案：增大（2分）

0.8s11.用升压变压器可以实现高压输电，以减少远距离输电过程中的电能损失。为了达到升压的目的，升压变压器的原线圈匝数应

（选填“少于”或“多于”）副线圈匝数。电容器是储存

的装置。首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是

。参考答案：少于，电荷，奥斯特12.12如图的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻,当有较强的光照在RG上,二极管_________（熄灭或发光）;要想在天更暗时路灯才会亮,应将R1的阻值调__________（大或小）?参考答案：熄灭（2分），大（3分）13.如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为

A，电压表的读数为

V．参考答案：0.5A、2.5V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(6分)用下面的方法可以测量物体的电荷量。图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于点，点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，、是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可视为匀强电场)。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。简要的实验步骤如下：①用天平测出小球的质量，按右图安装器材，用刻度尺测出、板之间的距离，使小球带上一定的电荷量；②按图连接电路；③闭合开关，调节滑动变阻器滑动片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度；④以电压为横坐标，为纵坐标描点，并根据这些点作出一条过原点的直线，求出直线的斜率。(1)若实验中发现小球稳定时，悬线偏向靠近板的一侧，这表明小球带

电。(2)最终求得小球的电荷量

(用、、和表示)。参考答案：（1）负（3分）（2）mgdk(3分)15.在《用单摆测重力加速度》的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示,则测出的小球直径为

cm，单摆的摆长为

cm．

参考答案：1.94cm

87.42cm～87.46cm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数ｎ＝40，电阻ｒ＝0.1，长＝0.05ｍ，宽＝0.04ｍ，转速3000r/min，磁场的磁感应强度Ｔ，线圈两端外接电阻Ｒ＝9.9的用电器和一个交流电流表。求：（结果保留2位有效数字）(1)线圈中产生的最大感应电动势；(2)从图示位置开始计时,t=1/600s时刻,电流表的读数；(3)从图示位置开始，线圈转过60°和120°，通过用电器的电荷量之比；(4)1min内外力需要提供的能量。参考答案：5.0V

0.35A

（1）Em=nBSω=5.0V(2)I=E/(R+r)=Em/(R+r)=0.35A(3)(4)由能量守恒得17.．如图所示，ABCD为一个正方形，匀强电场与这个正方形所在平面平行，把一个电量为的负电荷从A点移到B点，电场力做功；把一个电量为的正电荷从B点移到C点，克服电场力做功，设A点电势为零，求：(1)B、C两点的电势；(2)把电量为q2的正电荷从C点移到D点电场力做的功。参考答案：.(1)

(2)

18.如图所示，透明光学材料制成的直角三棱镜，∠B=30°，其折射率为，一束单色光垂直于AC面射向棱镜，入射点为O，求：⑴此单色光在棱镜中的速度；⑵该单色光在各个边射出棱镜的折射角参考答案：(1)设此单色光的频率为f，光在真空和棱镜中光速、波长分别为c、v和λ0、λ，则n＝

c=λ0f

v=λf

∴

λ＝＝

nm≈400nm.（400.2）

(2)设棱镜的临界角为C，则

sinC＝＝

C＝45°