2021年湖南省娄底市冷水江飞水岩中学高二物理期末试卷含解析

2021年湖南省娄底市冷水江飞水岩中学高二物理期末试卷含解析一、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.日光灯镇流器的作用有（

）A．启动器动、静片接触时，镇流器产生瞬时高压B．正常工作时，镇流器降压限流保证日光灯正常工作C．正常工作时，使日光灯管的电压稳定在220VD．正常工作时，不准电流通过日光灯管参考答案：AB2.下列物理量中属于标量的是A．磁通量

B．安培力

C．电场强度

D．磁感应强度参考答案：A3.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？参考答案：支持力（M+m）g

摩擦力.mgtanα4.（多选）如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动。t=0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（

）A.1s内电路中的电流方向改变了次B.滑片P向下滑动时，电压表的读数不变C.线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数也变大D.t=0时，线圈中的感应电动势最大参考答案：AC5.（多选）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（

）A．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失B．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距C．a、b两束光相比较，在真空中的传播速度a光比b光大D．在水中，b光波长比a光波长大参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在匀强电场中，有一固定的O点，连有长度都为的绝缘细线，细线的另一端分别系住一个带电小球A、B、C（不计重力，带电小球之间的作用力不能忽略），其中带负电、电荷量为，三个小球目前都处于如图所示的平衡状态（AO平行于电场线，且与直线BC垂直），则带电小球B、C所带电荷量（选填“”、“”或“”）；若已知静电力恒量为，则匀强电场的大小为。参考答案：7.电子以速度v垂直进入匀强磁场，磁场方向如右图所示，此时所受洛仑兹力的方向_____（填向上或向下）。郝双制作参考答案：向下、14.（6分）如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂在一个钩码，记录两个传感器读数④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述①②③④，得到图示表格a。（1）根据表格a，A传感器对应的是表中力

（填“F1”或“F2”）。钩码质量为

kg（保留1位有效数字）。（2）某次操作中，有同学使用相同器材实验，但将传感器调零后再接上支架，其后按①③④步骤重复实验，得到图示表格b，则表格空缺处数据应接近

。

表a

表b

参考答案：（1）F1

0.05

（2）0.637（0.630~0.645之间均可9.在一段半径为的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的倍，则汽车拐弯时的最大速度＝

（重力加速度为）。参考答案：10.如图所示，A和B两平行金属板相距10mm，M点距A板及N点距B板均为2mm，两极板间的电压为4V，则板间场强为______N/C.A板电势为________V，N点电势为________V.参考答案：400－4－0.811.汽车过拱桥顶点的速度为10m/s，车对桥的压力为车重的，如果使汽车行驶至桥顶时对桥压力恰为零，则汽车的速度为

．参考答案：20m/s【考点】向心力．【分析】汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥的压力为车重的．根据牛顿定律求出桥的半径，汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，则重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．【解答】解：根据牛顿第二定律得，mg﹣N=m解得R=40m．当汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，有mg=m解得：v′=20m/s故答案为：20m/s12.质量为2.0×103kg的汽车以10m/s的速度沿半径为50m的弯路转弯且不发生侧滑，汽车受到的向心力大小为

N。参考答案：、4×103N13.如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为________极，螺线管的a端为_________极．参考答案：正________

____S__三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节

B．电流表（量程0.6A）C．电压表（量程3V）

D．开关S和若干导线E．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）F．滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，允许最大电流1A）（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选

（填“R1”、“R2”）．（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势E=

V，内电阻r=

Ω．（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）R1；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.40；2.50．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；（2）根据电路图连接实物电路图；（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U﹣I图象，然后根据图象求出电源电动势与内阻．【解答】解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；（2）根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U﹣I图象如图所示，由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源电动势：E=1.40V，电源内阻：r==≈2.50Ω；故答案为：（1）R1；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.40；2.50．15.如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定理，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N。接下来需要测量是______（填选项前的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量平抛射程OM，ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______[用（2）中测量的量表示]。（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=______：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=______：2.9．（均用分数形式表示）实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为______。（5）有同学认为，上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用（4）中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为______cm。参考答案：

(1).C

(2).AD

(3).m1?OM+m2?ON=m1?OP

(4).14

(5).11

(6).1.01

(7).76.8【详解】（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故C正确，ABD错误。（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验需要过程为：测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移，故AD正确，BC错误。（3）由（2）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON；（4）碰撞前后m1动量之比：，=1（1～1.01均正确）。（5）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2，动能守恒的表达式是：m1v02=m1v12+m2v22，得动能守恒的表达式是：m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2，联立解得：v2=v0，因此最大射程为sm=?OP=×44.8=76.8cm；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某小河水流量为4m3/s，水流下落的高度为5m。现在利用它来发电，设所用发电机的总效率为50%，g＝9.8m/s2，求：(1)发电机的输出功率。(2)若输电导线的总电阻为4Ω，输电导线上损失的电功率为发电机输出功率的5%，则需用多大的电压输送电能？(3)输电导线上的电压损失。参考答案：17.如图所示，在y轴右上方有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.在x轴的下方有一匀强电场，场强为E，方向平行x轴向左.有一铅板放置在y轴处且与纸面垂直.现有一质量为m、带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直与铅板的方向从A处穿过铅板，而后从x轴的D处以与x轴正方向夹角为60o的方向进入电场和磁场重叠的区域，最后到达y轴上的C点.已知OD长为L，不计重力.求：

⑴粒子经过铅板时损失的动能；⑵粒子到达C点时速度的大小.参考答案：⑴（8分）

⑵（4分） 18.（18分）如图所示，一半径为R的绝缘的半圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点B与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场。从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，释放点A距圆轨道最低点B的距离S=8R。已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍。求：

（1）小球运动到圆轨道B点时的动能；（2）小球从A点运动到最高点D过程中动能最大是多少？（3）若小球运动到半圆轨道最高点D时，轨道所在空间电场方向突然变为竖直向上，场强大小不变，则小球落回到水平轨道的位置距B点多远处？参考答案：解析：（1）小球由A运动到B的过程中，由动能定理W=DEk得：运动到B点动能为EkB=FS=

（2）电场力与重力的合力F′=，方向斜向下与竖直方向成37°角，