湖南省永州市灵源中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

湖南省永州市灵源中学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.如图所示，为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是（

）A．减小过桥车辆受到的摩擦力

B．减小过桥车辆的重力C．减小过桥车辆对引桥面的压力

D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力参考答案：D2.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（

）

A．安培力对ab棒所做的功相等

B．电流所做的功相等

C．产生的总热量相等

D．ab棒的动量改变量相等参考答案：CD3.（单选）有三个力作用在同一个物体上，它们的大小分别为F1=30N，F2=40N，F3=50N，且F1的方向与F2的方向垂直，F3的方向可以任意改变，则这三个力的合力最大值和最小值分别为

（

）A．120N，0N

B．120N，20N

C．100N，0N

D．100N，20N参考答案：C4.一质点做简谐运动，从某位置出发，第一次回到该位置用了0.2s，第二次回到该位置又用了0.2s。则该简谐运动的周期可能是A．0.2s

B．0.4s

C．0.6s

D．0.8s参考答案：AB5.如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为( ).(A)垂直于AB向上 (B)垂直于AB向下(C)平行于AB向左 (D)平行于AB向右参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，

变小

7.按照玻尔的原子理论，氢原子中的电子离原子核越近，氢原子的能量

（选填“越大”或“越小”）．已知氢原子的基态能量为E1（E1＜0），基态氢原子中的电子吸收一个频率为ν的光子被电离后，电子的动能为

（普朗克常量为h）．参考答案：越小，hν+E1【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构．【分析】轨道半径越大，能级越高，能量越大．当吸收的能量等于氢原子基态能量时，电子发生电离，根据能量守恒求出电子电离后的动能．【解答】解：根据玻尔理论可知，氢原子中的电子离原子核越近，氢原子的能量越小；氢原子中的电子从离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道，会放出能量．氢原子的基态能量为E1（E1＜0），则发生电离，基态氢原子的电离能为﹣E1．根据能量守恒得：E1+hν=Ek，解得电离后电子的动能大小为：Ek=E1+hν故答案为：越小，hν+E18.如图所示，水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交并且沿导轨滑动，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。闭合开关S，若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向__

沿导轨滑动(填“左”、“右”)；如电容器的带电荷量为q，则ab滑动的速度v＝

。参考答案：9.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.①木板的加速度可以用d、t表示为a＝________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)________________________________________________.②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是()

③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：10.将电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，则该电荷在此过程中电势能

（填“增加”或“减少”）了

J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差UAC=

V。参考答案：11.一质点沿直线运动，先以4m/s运动6s，又以6m/s运动了12m，全程平均速

m/s。参考答案：4.5m/s

12.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动时，则感应电动势为______V，ab中电流的方向______，若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，＝______N参考答案：13.（单选）某同学选用合格的电压表和电流表，来测灯泡通电时的电功率，连接电路时，不慎将两表的位置接反了。如图所示，（

）A、电流表将烧坏

B、电压表将烧坏C、电灯将被烧坏

D、电灯不亮参考答案：D三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐．甲乙(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.(2)在以下选项中，本次实验必须进行的测量是________．A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离C．测量A球与B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度(3)某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径，由于遮挡，只能看见游标尺的后半部分，如图所示，小球的直径D＝________mm.(4)常用的测量仪器还有螺旋测微器，若某次测量示数如图，则待测长度为________mm.参考答案：(1)64.8(64.0～65.0cm均可)(2)ABC(3)16.96mm(4)6.125mm(6.123～6.127mm均可)15.有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线．(1)有同学设计了如下实验电路(如左图)，这样测得的小灯泡电阻与小灯泡电阻真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)(2)请根据这位同学的电路设计，在实物图上连线。(3)P为图中图线上的一点，PN为图线上P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则由图可知：随着所加电压的增加，小灯泡的电阻将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；对应P点，小灯泡的电阻值约为________Ω.(保留三位有效数字)参考答案：（1）偏小

（2）如图所示

（3）增大

5.33四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）光滑水平面上有质量均为m的A、B两物体，B上装有一轻弹簧，B原来静止，当A以初速度v正对B滑行，到弹簧压缩最大时。（1）物体A的速度为多少，方向如何？（2）此时弹簧的弹性势能为多少？（3）分析当弹簧由压缩最大到再次弹开过程中B的运动情况。参考答案：解析：（1）弹簧压缩最大时，A、B速度相等，设为v1，A、B压缩弹簧过程中，系统动量守恒mv=2mv1

求得

v1=

方向与原速度原方向相同（2）A、B压缩弹簧过程中系统机械能守恒，设压缩最大时弹簧弹性势能为EP，有mv2=×2mv12+EP得

EP=mv2（3）弹簧压缩最大时A、B运动速度相等为，以后B受到向前的弹力，作加速运动，随着弹簧弹开的过程中，弹力逐渐减小，B的加速度逐渐减小，所以B作加速度逐渐减小的加速运动，到A、B分离时，可计算出B的速度达到最大，大小为v，以后做匀速运动。17.（10分）一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长