2021年河北省石家庄市邢郭乡中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年河北省石家庄市邢郭乡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1.两种物质混合后发生了化学反应，并放出了热量，则反应前后物质所有微粒之间的万有引力势能，电势能以及核能三种能量中，绝对值变化最大的是

A．万有引力势能

B．电势能C．核能

D．以上三种能量的变化值几乎相等

参考答案：B2.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中，导体棒自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直，如图所示，则有A．

B．，保持不变C．，越来越大

D．，越来越大

参考答案：D3.关于能量和能源，下列说法中正确的是

A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加

B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少

C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要

D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源参考答案：4.在物理学史上，发现电流周围存在磁场的著名科学家是AA．奥斯特

B．伽利略

C．焦耳

D．库仑参考答案：A5.两带电小球，电荷量分别为＋q和－q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中．杆与场强方向平行，其位置如图所示．若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为()A．0

B．qElC．2qEl

D．πqEl参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电荷量，把A板向右移，静电计指针偏角将________________；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将________；在A、B板间插入一块电介质，静电计指针偏角将________．参考答案：减小增大减小7.一水平放置的矩形线圈abcd，在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如右上图所示，位置l和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内

感应电流，如有，从上往下看，电流方向为______

,线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内

感应电流,如有，从上往下看，电流方向为______

,(填“有”或“无",”顺时针”或“逆时针”)参考答案：8.读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为

mm．；螺旋测微器的读数为

mm．参考答案：11.4

0.920；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为：1.1cm=11mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：11mm+0.4mm=11.4mm．2、螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为42.0×0.01mm=0.420mm，所以最终读数为0.5mm+0.420mm=0.920mm．故答案为：11.4

0.920；9.光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光

介质射向光介质，且入射角等于或大于

。参考答案：全反射

密

疏

临界角10.如图所示，用均匀的电阻丝做成的正方形线框每边长为0.2m，固定的正方形的一半放在与纸面垂直向里的匀强磁场中。当磁场以20Ｔ/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电压是_______V参考答案：0.2V11.如图所示匀强磁场方向水平向外，磁感应强度B＝0.20T，金属棒Oa长L＝0.60m，绕O点在竖直平面内以角速度ω＝100rad/s顺时针匀速转动，则金属棒中感应电动势的大小是

。

参考答案：3.6V12.（4分）把一个电量ｑ＝5×10-9C的正电荷放在电场中的A点，测得受到的电场力大小为5×10-4N，方向水平向右，则A点的场强是__________N／C，方向__________。参考答案：105，水平向右13.如图所示是我国民用交流电的电压图象．根据图象可知，交流电的频率是

Hz；用交流电压表测量电压，测出的电压值是

V．参考答案：50，220【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】本题很简单直接从图象中即可求出交流电的最大值及周期．电压表测出有效值【解答】解：由图读出周期T=2×10﹣2s，频率为f=由图读出，电压的最大值是Um=311V，电压表测量有效值，有效值为U=Um=220V，故答案为：50，220三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．小球1质量应大于小球2的质量（2）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有．A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r（3）当所测物理量满足表达式

（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式

（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失．（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为

（用所测物理量的字母表示）．参考答案：（1）ACD；（2）C；（3）m1?OP=m1?OM+m2?ONm1?（OP）2=m1?（OM）2+m2?（ON）2；（4）m1=m1+m2．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1、2）在验证动量守恒定律的实验中，运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度．根据实验的原理确定需要测量的物理量．（3）根据动量守恒定律及机械能守恒定律可求得动量守恒及机械能守恒的表达式；（4）小球落在斜面上，根据水平位移关系和竖直位移的关系，求出初速度与距离的表达式，从而得出动量守恒的表达式【解答】解：（1）因为平抛运动的时间相等，根据v=，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度．故应保证斜槽末端水平，小球每次都从同一点滑下；同时为了小球2能飞的更远，防止1反弹，球1的质量应大于球2的质量；故ACD正确，B错误；故选：ACD．（2）根据动量守恒得，m1?OP=m1?OM+m2?ON，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2．故选：C．（3）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1?OP=m1?OM+m2?ON，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由功能关系可知，只要m1v02=m1v12+m2v22成立则机械能守恒，故若m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2，说明碰撞过程中机械能守恒．（4）碰撞前，m1落在图中的P′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M′点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的N′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：Lp′sinα=gt2，Lp′cosα=v1t解得v1=．同理v1′=，v2=，可见速度正比于．所以只要验证m1=m1+m2即可．故答案为．（1）ACD；（2）C；（3）m1?OP=m1?OM+m2?ONm1?（OP）2=m1?（OM）2+m2?（ON）2；（4）m1=m1+m2．15.利用水平放置的气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，如图所示，若测得滑块甲的质量为0.6kg，滑块乙的质量为0.4kg，两滑块作用前甲的速度大小为0.8m/s，乙的速度大小为0.5m/s，迎面相碰后甲乙粘在一起以0.28m/s的速度沿甲原来的方向前进．则两滑块相互作用过程中不变的量是________________，大小为______________．参考答案：不变的量是_____动量_______，大小为_____0.28kgm/s_____．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在圆轨道上运动着质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，已知地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，求：

（1）地球的质量；（2）该卫星围绕地球做圆周运动的周期。参考答案：解：（1）设地球质量为M。由于地球表面质量为m0的物体，其万有引力等于物体的重力，所以：

………（3分）解得：地球质量

①……（3分）（2）万有引力提供卫星做圆周运动的向心力

则：

②…………………（3分）联立①②得：

17.用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面，斜面长2.4m且固定，一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0=2m/s时，经过0.8s后小物块停在斜面上多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t-v0图象，如图所示，求：1）小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少？2）某同学认为，若小物块初速度为4m/s，则根据图象中t与v0成正比推导，可知小物块运动时间为1.6s。以上说法是否正确？若不正确，说明理由并解出你认为正确的结果。参考答案：（1）得（2）不正确。因为随着初速度增大，小物块会滑到水平面，规律将不再符合图象中的正比关系；v0=4m/s时，若保持