广东省梅州市黄畲中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

广东省梅州市黄畲中学2021年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.随着人类能源消耗的迅速增加,如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务.如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度.这种设计的优点是(

)①列车进站时,利用上坡使部分动能转化为重力势能,减少因为刹车而损耗的机械能②列车出站时利用下坡把储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用③相对于普通火车轨道而言,“明珠线”在城市内部,不允许有较大的起步和刹车距离,所以更需题图的设计④主要是为了美化城市而设计的风景建筑A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②④参考答案：AC2.如图所示，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三个电阻阻值之比R1:R2:R3＝1:2:3，连接电路的导线电阻不计。当S1、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合的回路中感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，闭合的回路中感应电流为A．0 B．3I

C．6I

D．7I参考答案：D3.（单选）关于电场，下列叙述正确的是A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强E＝F/q，取走q后，该点场强不为零D．电荷所受电场力很大，该点的电场强度一定很大参考答案：C4.（单选）如图所示，a、b是某电场中的两点，则A、a点的电场强度比b点的大B、a点和b点的电场强度一样大 C、该电场为正点电荷的电场D、该电场为负点电荷的电场参考答案：C5.如图3所示，将两个等量异种点电荷分别固定于、两处，为两点电荷的连线，为连线的中垂线，交于点，、距两个点电荷较远，以下说法正确的是（

）A．沿直线由到,各点的电场强度先减小后增大

B．沿直线由到,各点的电势先升高后降低

C．沿中垂线由到，各点的电场强度逐渐减小

D．将一电荷从点移到点，电场力做正功，电荷的电势能减少

参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若充电后保证电容器带电量不变，则正对面积减小时，静电计指针的偏转角度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：7.在水深超过200m的深海,光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N／C时可击昏敌害，身长为50cm的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达

V．参考答案：8.在B=0.8T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.5m的通电直导线，导线沿磁场力方向移动了20cm，若导线中电流为10A，那么磁场力对通电导线所做的功是_______J。参考答案：0.89.如图所示，放在通电螺线管外部的小磁针，静止时N极指向右端，则小磁针所在位置的磁场方向为

，电源的c端为

极，螺线管的a端为

极（N或S）。参考答案：10.电量为2×10-6C的点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，则A点电场强度大小为

，若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N，则这个电荷的电量为

．参考答案：200N/C，

11.一个做自由落体运动的物体，第三秒末的速度和第一秒末的速度之比是

，加速度之比是

。参考答案：3：1，1：112.某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV．若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为

；输电电流为

A．参考答案：1：20，0.90【考点】变压器的构造和原理．【分析】（1）根据变压器线圈匝数比等于电压之比即可求解；（2）根据I=求解电流；【解答】解：由得，升压变压器的原线圈与副线圈匝数比为；输电电流I==故答案为：1：20，0.9013.振源A带动细绳上下振动可以产生简谐波，某时刻在绳上形成如图所示的波形，周期为0.4s，由图可知P点的起振方向是

（选填“向上”或“向下”）；波从A经0.6s传播到绳上的P点，此时AP之间有

个波峰.参考答案：向上

两个波峰波形最先产生的是波峰，所以震源先向上振动；周期是0.4s，波从A经0.6s传播到绳上的P点，则AP之间有个波形，而波形最先产生的是波峰，所以AP之间有两个波峰。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某一元件的电阻值约为12Ω，为描绘该元件的U﹣I图象，提供了如下器材：A．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）B．电流表（量程是0.6A，内阻约0.5Ω）C．电流表（量程是3A，内阻约0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）E．滑动变阻器R2（0～1000Ω，1A）F．电源（电动势约为6V，内阻很小）G．开关S及导线若干（1）在供选择的器材中，电流表应选择

，滑动变阻器应选择

．（填字母代号）（2）设计合适的电路，在答题纸的线框内画出实验电路图．（3）如图中I、II图线，其中一条为元件真实的U﹣I图线，另一条是本次实验中测得的U﹣I图线，其中

是本次实验中测得的图线．参考答案：解：（1）器材中电源电动势约为6V，元件的电阻值约为12Ω，则电路中电流约为：I=故电流表量程选0.6A即可，电流表选B；描绘元件的U﹣I图象，电压和电流要从0开始测量，因此电路中滑动变阻器采用分压接法，为了便以调节滑动变阻器要选用最大阻值较小的，故滑动变阻器选D；（2）电压表内阻约3kΩ，电流表内阻约0.5Ω，而元件的电阻约为12Ω，则电压表的内阻远大于元件的电阻，所以电流表采用外接法，又滑动变阻器采用分压式接法，画出实验电路图如图所示：（3）实验过程中，由于电压表的分流，会导致电流表的测量值比真实值偏大，根据R=可知，元件电阻测量值应小于真实值，所以II应是本次实验中测得的图线．故答案为：（1）B，D；（2）如图所示；（3）II．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据电源电动势和元件的电阻估算电路中的电流，再选择电流表，描绘U﹣I图象，电路中滑动变阻器采用分压接法，来选择变阻器的大小；（2）判断电流表和滑动变阻器的接法，再画出实验电路图即可；（3）误差分析，由于电压表的分流会导致电流表的测量值比真实值判断，由欧姆定律可知测量的元件电阻将偏小，再来判断哪一条是实验测得的图线．15.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2．②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．根据该同学的实验，回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的

点，m2的落点是图中的

点．（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式

，则说明碰撞中动量是守恒的．（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式

，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．参考答案：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；（2）设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出动量的表达式即可求解；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．【解答】解：（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：，LDcosα=v′1t解得：同理可解得：，所以只要满足m1v1=m2v2+m1v′1即：则说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．则要满足关系式m1v12=m1v′12+m2v2即m1LE=m1LD+m2LF故答案为为：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）一个质量为m带电量为+q的小球以水平初速度v0自离地面h高度处做平抛运动。不计空气阻力。重力加速度为g。试回答下列问题：

（1）小球自抛出到第一次落地至点P的过程中水平方向的位移s大小是多少？（2）若在空间加一个竖直方向的匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则匀强电场强度E是多大？（3）若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球落地点仍然是P。试问磁感应强度B是多大？参考答案：解析：（1）（2分）（2分）得

（2分）（2）mg=qE

（3分）（3）由

得

（2分）

（2分）

（2分）17.如图所示，实线为简谐波在t时刻的图线，虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线(1)若波向右传播，求它的最大周期？(2)若波速为500m/s，指出简谐波的传播方向.参考答案：18.（计算）（2013?南昌二模）在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示．小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点．小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力．求：（1）小球水平位移x1与x2的比值；（2）小球落到B点时的动能EkB．（3）小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin？参考答案：（1）小球水平位移x1与x2的比值为1：3．（2）小球落到B点时的动能EkB=32J．（3）小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin为．匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理解：（1）小球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据对称性得知，从A点至M点和从M点至B点的时间t相等．小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则所以（2）小球从A到M，水平方向上电场力做功W电=Eqx1=6J，则从A到B水平方向上电场力做功W电′=Eq（x1+x2）=4W电=24J则由能量守恒可知，小球运动到B点时的动能为