辽宁省鞍山市第四十八高级中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

辽宁省鞍山市第四十八高级中学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.（单选）某一电解电容器标注的是：“300V，5”，这表示：A．电容器必须在300V电压时才能正常工作B．要使两板间电压降低1V，它所带的电量必减少5×10-6CC．电容器只有在带电时电容为5D．只有当电压是300V时，电容才是5参考答案：B2.如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高Ｈ，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，大小为1.5mg。断开轻绳，棒和环开始竖直下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。则 A．棒第一次下落过程中，环做自由落体运动 B．棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒做匀加速运动C．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，系统损失的机械能为2mgH D．从断开轻绳到棒和环都静止，环相对于地面通过的位移为5H参考答案：AD3.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程

A.杆的速度最大值为

B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量参考答案：BD4.3秒内流过导线某横截面的电量为6C，则该导线中的电流为A、18A

B、9A

C、0.5A

D、2A参考答案：D5.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，当滑动触头P转动时，改变了副线圈匝数，从而调节输出电压。图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则（

）A．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变小B．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电压表读数变小C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,变压器输入功率变大D．当变压器滑动触头P顺时针转动时，电压表读数变大，电流表读数变大参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一束带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过，结果小磁针北极向纸内转动，可以判断这束带电粒子带正电荷．参考答案：考点：洛仑兹力．分析：小磁针N极受力方向与磁场方向相同．电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反．根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项．解答：解：向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外．故答案为：正点评：本题考查应用物理基本定则的能力，B、C两项是等效的，A、D两项也是等效的，考试时抓住等效性，可以节省时间．7.如图所示为自动水位报警器的示意图，在水位低于B时，电磁铁所在的控制电路部分断路,_______灯亮；当水位升高到B时，电磁铁所在的控制电路部分接通，_______灯亮.参考答案：8.（4分）一单摆做简谐运动的图象如图所示，由图象可知，此单摆的振动的周期为__________s，振幅是______________m。

参考答案：2

0.159.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T．从中性面开始计时，当t=T/12时，线圈中感应电动势的瞬时值为2V，则当t=T/6时，线圈中感应电动势的瞬时值为__________V，此交变电流的有效值为__________V。参考答案：10.（6分）如图所示，以知n1：n2=4：3，R2=100欧姆，变压器没有功率损耗。在原线圈加上交流电U1=40V则R2上的发热功率是

。若R3=25Ω时发热功率与R2相同，则流过原线圈的电流I1和流过R3的电流I3之比为

。

参考答案：9W，3：411.如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为

V，

端电势高（填“A”或“B”）。参考答案：12.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为

参考答案：13.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=（用L、g表示），其值是（取g=9.8m/s2）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示为“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验装置．实验过程中，为了让小车所受合外力大小近似等于钩码的重力大小：（1）细线应该与长木板平面（填“A”或“B”）；

A．平行

B．不平行（2）是否需要平衡摩擦力（填“A”或“B”）；

A．需要

B．不需要（3）小车质量M与钩码质量m的关系应满足

（填“A”或“B”）．

A．M＜＜m

B．M＞＞m．参考答案：（1）A；（2）A；（3）B【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高，当钩码的质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码的重力．【解答】解：（1）细线的拉力为小车的合力，所以细线与木板平行，则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，故A正确，B错误；故选：A（2）要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，即本实验需要平衡摩擦力，故A正确，B错误；故选：A（3）只有当小车质量M远远大于钩码的质量时，才可以用钩码的重力代替绳子的拉力，故B正确，A错误；故选：B故答案为：（1）A；（2）A；（3）B15.某同学做“利用单摆测重力加速度”的实验，测得g值偏小，其可能原因是()A．测摆线长时，摆线拉得过紧B．摆线未系牢，摆动中松弛了C．实验中误将49次全振动数计为50次D．实验中误将51次全振动数计为50次（2）在“利用单摆测重力加速度”中①（4分）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图12甲所示，该摆球的直径d＝________mm.②（4分）接着测量了摆线的长度为l0，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式g＝________(用题目中的物理量表示)．③（每空2分）某小组改变摆线长度l0，测量了多组数据．在进行数据处理时，甲同学把摆线长l0作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出T2－l0图象后求出斜率，然后算出重力加速度．两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距L为1m，电阻不计。导轨所在的平面与磁感应强度B为1T的匀强磁场垂直。质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨并与其保持光滑接触，导轨的上端有阻值为R＝3Ω的灯泡。金属杆从静止下落，当下落高度为h＝4m后灯泡保持正常发光。重力加速度为g＝10m/s2。求：（1）灯泡的额定功率；（2）金属杆从静止下落4m的过程中通过灯泡的电荷量；（3）金属杆从静止下落4m的过程中灯泡所消耗的电能．参考答案：（1）12W

（2）1C

（3）1.2J

（1）灯泡保持正常发光时，金属杆做匀速运动mg＝BIL

得灯泡正常发光时的电流I＝

则额定功率P＝I2P＝12W

（2）平均电动势＝，平均电流

则电荷量q＝Δt＝＝1C

（3）E＝I(R＋r)＝BLv

得金属杆匀速时的速度为v＝8m/s

由能量守恒有：mgh＝mv2＋W电

得回路中消耗的总的电能W电＝1.6J

则灯泡所消耗的电能WR＝W电＝1.2J

17.如图所示，实线为t1=0时刻的图象，虚线为t2=0.1s时刻的波形，求：（1）若波的传播方向为+x方向，波速多大；（2）若波的传播方向为-x方向，波速多大；（3）若波速为450m／s，波沿什么方向传播．参考答案：18.飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析．飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成，探测器可以在轨道上移动以捕获和观察带电粒子．整个装置处于真空状态．加速电场和偏转电场电压可以调节，只要测量出带电粒子的飞行时间，即可以测量出其比荷．如图所示，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器．已知加速电场ab板间距为d，偏转电场极板M、N的长度为L1，宽度为L2．不计离子重力及进入a板时的初速度．（1