湖南省郴州市广发中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

湖南省郴州市广发中学2021年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.如图2所示，三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻R、电感L和电容器C串联，当电路两端接入220V、50Hz的交变电压，三个灯泡恰好亮度相同，若保持交变电压大小不变，将频率增大到100Hz，则将发生的现象为（

）A、三灯亮度不变

B、三灯均变亮C、a不变，b变亮，c变暗

D、a不变，b变暗，c变亮参考答案：D2.一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一节车厢通过他历时2s，整列车厢通过他历时6s，则这列火车的车厢有()A．3节

B．6节

C．9节

D．12节参考答案：C3.某电场的电场线如图所示，则同一点电荷放在电场中的点和点所受静电力和的大小关系是A．

B．

C．

D．由于电荷的正、负未知，故无法判断和的大小参考答案：A4.如图所示，在场强为E的匀强电场中，a、b两点间的距离为L，ab连线与电场方向的夹角为θ，则a、b两点间的电势差为A．B．C．D．参考答案：B5.某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则

（

）A．

B．C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω。开关S闭合后，电路中的电流为

A，A、B间的电压为

V。参考答案：7.如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（

）A.电容器的带电荷量不变B.尘埃仍保持静止状态C.电流计中有a到b方向的电流D.电流计G中有b到a方向的自由电荷量量定向通过参考答案：BCD带电尘埃原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断尘埃是否仍保持静止．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中电流的方向．将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容减小，而电压不变，则电容器带电量减小。故A错误。由于板间电压和距离不变，则板间场强不变，尘埃所受电场力不变，仍处于静止状态。故B正确。电容器电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，电路中逆时针方向的电流，则检流计中有a→b的电流，即自由电荷由b到a方向的定向移动。故CD正确。故选BCD。【点睛】本题电容器动态变化问题，要抓住电压不变，根据电容的决定式和电容的定义式，以及平衡条件进行分析判断。8.如图所示，质量为m2=10kg的滑块静止于光滑水平面上，一小球m1=5kg，以v1=10m/s的速度与滑块相碰后以2m/s的速率被弹回。碰撞前两滑块的总动能为

J，碰撞后两滑块的总动能为

J。参考答案：.250J

190J

9.一质量为、半径为，电阻为的金属圆环，竖直自由下落，经过一个磁感应强度为的匀强磁场，当圆环进入磁场区域的竖直高度为时，圆环所受的合外力为零，此时圆环的速度大小为

。参考答案：10.（6分)两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。回答下列问题：①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是___________②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动加强的点是__________________；振动减弱的点是________________。参考答案：①0

(1分)

②M、O、P、Q，N

(5分)11.如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。参考答案：

12.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图11所示的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O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：图11(1)用天平测出小球的质量m，按如图11所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)参考答案：如图12(a)(4)tanα(5)带电小球的受力如图12(b)，根据平衡条件有tanθ＝F/mg，又有F＝qE＝qU/d，联立解得，U＝tanθ＝ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．13.（填空）一个有10匝的闭合导体线圈，若在0.01s内，通过线圈的磁通量是由0.04Wb均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势E＝_________。参考答案：40V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6A，内阻约0.3ΩC．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为10ΩD．电压表1：量程0～3V，内阻未知E．电压表2：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．（1）在上述器材中请选择适当的器材：（填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择图中的（填“甲”或“乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象，干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω．参考答案：①ABDFH②乙③1.5，1.0考点：测定电源的电动势和内阻．

专题：实验题．分析：（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）本实验应采用电阻箱和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻．解答：解：（1）本实验中必选的仪器有：A．被测干电池一节；H开关、导线若干；因电源电动势为1.5V，电流较小，为了读数准确，所以电流表应选择：量程0～0.6A，内阻0.3Ω的B；电压表选择D量程0～3V，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F．（2）为了减小误差，电流表采用相对电源的外接法，故选择图乙；（3）由U﹣I图可知，电源的电动势E=1.50V；内电阻r===1Ω故答案为：①ABDFH②乙③1.5，1.0点评：本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻．15.一只小灯泡，标有“3V1.5w”字样．现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性曲线．实验器材有：

A．最大阻值为10Ω的滑动变阻器

B．电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源

C．量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表Al

D．量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2

E．量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表Vl

F．量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2

G．开关、导线若干①电压表应选用

；电流表应选用

．(将选项代号的字母填在横线上)②在该实验中，设计了如图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是

(将选项代号的字母填在横线上)参考答案：E

C

②

C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据，g=10m/s2．求：t（s）0.00.20.4…1.21.4…V（m/s）0.01.02.0…1.10.7…（1）斜面的倾角α；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ；（3）t=0.6s时的瞬时速度v．参考答案：解：（1）由表格中前三列数据可知，物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为=m/s2=5m/s2由牛顿第二定律得mgsinα=ma1，代入数据得：α=30°（2）由表格中第4、5两组数据可知，物体在水平面上匀减速运动的加速度大小为=由牛顿第二定律得μmg=ma2，代入数据得μ=0.2（3）研究物体由t=0到t=1.2s过程，设物体在斜面上运动的时间为t，则有vB=a1t，v1.2=vB﹣a2（1.2﹣t）代入得v1.2=a1t﹣a2（1.2﹣t）解得t=0.5s，vB=2.5m/s即物体在斜面上下滑的时间为t=0.5s，则t=0.6s时物体在水平面上运动，速度为

v=vB﹣a2（0.6﹣t）=2.5m/s﹣2×0.1m/s=2.3m/s答：（1）斜面的倾角α=30°；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2；（3）t=0.6s时的瞬时速度v=2.3m/s．17.将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，根据力学规律和题中信息（g取10m/s2）求：（1）单摆的周期和摆长；（2）摆球的质量及摆动过程中的最大速度．参考答案：解：（1）摆球受力分析如图，小球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，知：T=πs．由单摆的周期公式为：T=2π，得：L=═=0.8m（2）在最高点A，有：Fmin=mgcosα=0.495N﹣﹣﹣﹣①在最低点B，有：Fmax=mg+m=0.510﹣﹣﹣﹣﹣②从A到B，滑块机械能守恒，有：mgR（1﹣cosθ）=mv2﹣﹣﹣﹣③联立三式并代入数据得：m=0.05kg；v=0.283m/s答：（1）单摆的振动周期为πs，摆长为0.8m；（2）摆球的质量为0.05kg；最大的速度为0.283m/s【考点】单摆周期公式．【分析】（1）小球运动到最低点时，绳子的拉力最大，在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，求出单摆的周期．再根据单摆的周期公式T=2π求出摆长．（2）小球在最高点时绳子的