2021-2022学年山西省长治市沁源县沁源第三中学高二物理期末试题含解析

2021-2022学年山西省长治市沁源县沁源第三中学高二物理期末试题含解析一、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，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上固定的光滑档板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（）A．2个 B．3个 C．4个 D．5个参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】受力分析一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析，当遇到无法确定的弹力或摩擦力时可以用假设法进行判断．【解答】解：物体一定受重力与弹簧的弹力；由题意可知P与档板间没有摩擦力，假设P与档板间有弹力，则弹力一定沿垂直于接触面的方向，则物体P将无法平衡，故P不能受档板的弹力；故P只受重力与弹力作用而处于平衡，故只受两个力；故选A．2.关于电场和磁场对电荷或电流受力，下列说法正确的是

（）A.洛伦兹力对运动电荷一定不做功B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用C.正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场的方向D.正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向就是磁场的方向参考答案：AC【详解】A．洛仑兹力方向始终与速度垂直，所以只改变速度方向不改变速度大小，对电荷不做功，A正确B．当带电粒子的方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛仑兹力作用，B错误C．正电荷受力方向和场强方向相同，所以正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场的方向，C正确D．根据左手定则，正电荷受洛仑兹力方向与磁场方向垂直，D错误3.“爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是（）A．3v0﹣v B．2v0﹣3v C．3v0﹣2v D．2v0+v参考答案：C【考点】动量守恒定律．【分析】爆竹在最高点速度方向水平，爆炸时动量守恒，由动量守恒定律可求出爆炸后另一块的速度大小．【解答】解：爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东，爆炸前动量为3mv0，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′，取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程动量守恒，则有：3mv0=2mv+m?v′解得：v′=3v0﹣2v故选：C．4.（单选）已知点电荷A的电量是点电荷B的2倍，则A对B作用力大小跟B对A作用力大小的比值为（）A、2:1

B、1:2

C、1:1

D、不确定参考答案：C由点电荷库仑力的公式，可以得到，距离不变，将它们之间的电量增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的2倍，而A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小是属于作用力与反作用力，因此两者大小相等，即1：1，所以C正确，ABD错误．故选：C．5.（单选题）如图甲，为风速仪的结构示意图。在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动，线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙。若风速减小到原来的一半，则电流随时间变化的关系图可能是（

）参考答案：C解：根据EM=NBSω，若风速减小到原来的一半时，则最大感应电动势也变小，所以感应电流也变小；根据转速与周期成反比，可知，若风速减小到原来的一半时，则周期变大为原来两倍，即T′=2T=t0．故C正确，ABD错误；故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用红光做双缝干涉实验，在光屏上观察到干涉条纹，若只把双缝间距离增大，则干涉条纹间距将变________.若只改用黄光做实验，则干涉条纹间距将变________。参考答案：小；小7.如图所示，是一定质量的理想气体从状态A经过状态B再到状态C的p-1/v图像，此过程中气体的内能

（填“增加”、“减小”或“不变”），气体

（填“放热”活“吸热”），

做功情况。（填“有”活“没有”）参考答案：8.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率在半径为的轨道上运动，用表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为

参考答案：9.弹簧振子在振动过程中具有动能和势能，在振子离开平衡位置的运动过程中，速度逐渐

，位移逐渐

，动能

，势能

，在这一过程中，是

转化

能。参考答案：10.如图所示是等离子发电机示意图。磁感应强度B为O.5T，两极间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体的速度为________，a是电源的________极。参考答案：2200米/秒；正11.如图是一种手机电池的标签，在所标的注意事项中，“防止电池短路”是为了避免电池短路时电流过大，损坏电源。该电池的电动势为

V，结合对物理量单位的分析可知，标签中的“容量”所表示的是物理学中的

（填“电流”、“电功率”、“电容”、“电荷量”或“热量”等）。参考答案：3.7

电荷量12.总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0，速度方向水平．火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后，火箭本身的速度变为．参考答案：解：以火箭飞行的方向为正方向，火箭被飞机释放后火箭喷出燃气前后瞬间，据动量守恒定律得：Mv0=（M﹣m）vx﹣mu解得：vx=故答案为：．13.一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系图象如图所示,感应电动势的最大值和周期可在图中读出,则磁感应强度B=___

_.在t=T/12时刻,线圈平面与磁感强度的夹角_____

___.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证动量守恒定律”的实验中我们用了如下装置进行实验，（1）在整个实验过程中，注意入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了（

）A、保证小球每次都水平地飞出槽口；B、保证小球每次都以相同的速度飞出槽口；C、保证小球在空中飞行的时间不变；D、保证小球每次都沿同一方向运动。（2）实验中称得入射小球的质量m1=15g,被碰小球的质量m2=10g，由实验得出它们在碰撞前后的水平位移—时间图象如下图中1、1`、2`所示，则由图可知，

?入射小球在碰撞前的动量是：

g.cm/s,?入射小球在碰后的动量是：

g.cm/s,?被碰小球的动量是：

g.cm/s。④由此可得出结论：

。参考答案：15.在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压U，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径d，测得数据如图(1)、(2)、(3)所示，其中电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，请从图中读出U＝

V，I＝

A，d＝

mm．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，质量为M=400g的铁板固定在一根轻弹簧上方，铁板的上表面保持水平。弹簧的下端固定在水平面上，系统处于静止状态。在铁板中心的正上方有一个质量为m=100g的木块，从离铁板上表面高h=80cm处自由下落。木块碰到铁板上以后不再离开，两者一起开始做简谐运动。木块碰到铁板上以后，共同下降了l1=2.0cm，此时它们的共同速度第一次达到最大值。又继续下降了l2=8.0cm后，它们的共同速度第一次减小为零。空气阻力忽略不计，重力加速度取g=10m/s2。求：

(1)若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，比例系数叫做弹簧的劲度，用k表示。求本题中弹簧的劲度k。(2)从木块和铁板共同（共同速度为0.8m/s）开始向下运动到它们的共同速度第一次减小到零的过程中，弹簧的弹性势能增加了多少？(3)在振动过程中，铁板对木块的弹力的最小值N是多少？参考答案：解析：(1)设木块碰到铁板前，弹簧的形变量为x1，由平衡条件得：

kx1＝Mg···················(2分)

k(x1+l1)＝Mg+mg················(2分)

解得：k＝50N/m··············(2分)(2)木块和铁板以共同速度运动以后，它们和弹簧组成的系统机械能守恒，所以ΔΕР＝(M+m)g(l1+l2)+

·········(4分)＝0.282J················(2分)(3)由简谐运动的规律知，最高点和最低点的加速度大小相等、方向相反，最高点木块加速度方向向下，处于失重状态，铁板对木块的弹力最小，设为F，则有：kl2＝（M+m）a····················(3分)mg－F＝ma·····················(3分)解得：F＝0.2N····················(2分)17.如图所示，质量为2Kg的物块在距地面0.7m处，由静止自由下落，落到一长为30cm、劲度系数为200N/m下端固定在地面上的轻弹簧上，取地面为零势能面，求：（g取10m/s2）（1）物块刚碰到弹簧时物块的机械能；（2）物块刚接触弹簧到运动至最低点的过程中动能及机械能如何变化？（3）若物块最大速度为3m/s，则从开始下落到速度最大的过程中物体克服弹簧弹力做功为多少？参考答案：（1）物块自由下落的过程中机械能守恒

（1（2）物块的动能先增大后减小至零；由物块与弹簧组成的系统机械能守恒可知，物块的机械能一直减小

（2分）（3）物块速度最大即加速