2021-2022学年河北省石家庄市行唐南桥中学高二物理期末试题含解析

2021-2022学年河北省石家庄市行唐南桥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，半径为R的光滑圆形管道固定在竖直面内．直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰（碰撞时间极短），碰后A、B球结合在一起，能刚好达到与管道圆心O等高处。（1）求A球与B球碰撞前的速度（2）若已知mB=m，求两小球质量比值和碰撞过程中损失的机械能参考答案：（4）碰撞前系统动能Ek0=mAv2=2(+1)mgR，碰撞后系统动能Ek=mAvA2+mvB2=(mA+m)gR=(+2)mgR,碰撞过程中损失的机械能△E=Ek0-Ek=2(+1)mgR-(+2)mgR=mgR2.密闭容器内气体的压强A．是由气体的重力产生的B．是由气体分子间的相互作用产生的C．是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D．是由容器对气体的万有引力产生的参考答案：C3.如图所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后（）A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒参考答案：C【考点】动量守恒定律．【分析】系统所受合力为零时，系统动量守恒，合外力做功为零，系统动能不变，据此分析答题．【解答】解：甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，故AB错误，C正确；甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的势能，故系统动能不守恒，故D错误．故选：C．4.（多选）带等量的同种正电的点电荷的连线和中垂线如右图所示。现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则试探电荷在这全过程中(

)A.所受的电场力先做正功后做负功B.所受的电场力先做负功后做正功C.电势能一直增加D.电势能一直减小参考答案：D5.满足下面哪一个条件，就产生电流：

（

）A.有自由电子；

B.导体两端有电压；C.物体两端有电压；

D.电源要有恒定电压参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，D为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E＝40V，电源内电阻r＝1Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为I＝4.0A，则电动机的发热功率为____

W，转化为的机械功率是______W．参考答案：6.4

137.67.如图所示的电路中，当开关s闭合时，电压表和电流表的示数分别为1.6V、0.4A，当S断开时，它们的示数分别为1.8V和0.2A，则该电源的电动势E＝＿＿＿V，内电阻r＝＿＿＿Ω。参考答案：2、18.（4分）一根长为0.2m、通入电流为3A的直导线，垂直于磁感线放入磁场中某处，受到的磁场力是6×10N，则该处的磁感应强度B的大小是_________T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是___________T。参考答案：0.1，0.19.右图是一个按正弦规律变化的交流电的图象。根据图象可知该交流电的电流最大值是__________A，频率是___________Hz。参考答案：10.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右图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度是________m/s，小球在b点的速率是________m/s。（取g=9.8m/s2）参考答案：.70m/s（2分）；vb=0.875m/s11.某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。接在此电路两端的电压表示数为_____V。如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4，则U0=_______V。（结果保留三位有效数字）参考答案：7.07；3.54

12.某一交变电流如图可知；周期为

S；电压的最大值

V，电压的有效值

V参考答案：0.02

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22013.（6分）竖直向上抛出一个0.5Kg小球，小球从抛出点上升到最高点用时2.0s，从最高点落回抛出点用时2.2s，空气平均阻力大小为0.1N，则在整个过程中，空气阻力的冲量大小为________，方向________

。参考答案：0.02N·S，竖直向上三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如右图所示，长度为L、内壁光滑的细直管与水平地面成30°角固定放置．将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M＝km的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的弯口转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变，管内细线可视为与细直管平行，小球和小物块均可视为质点．（重力加速度为g）⑴试求：小物块下落过程中的加速度大小；⑵试求：小球从管口抛出时的速度大小；⑶试证明：小球平抛运动的水平位移总小于．参考答案：17.（10分）平行金属板A、B竖直放置，相距为d，如图a所示，板间加有随时间而变化的电压，如图b所示。设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子，其电量为q，质量为m（不计重力）,在t=0时刻开始受板间电场作用而加速向B板运动，途中由于电场反向又向A返回，（1）为使t=T时粒子恰好回到O点，求的比值应满足什么关系？粒子返回O点时的动能是多大？（2）具备了以上关系后，为使粒子在由A向B运动中不致于碰到B板，求U0的取值范围。参考答案：（1）粒子前时间内做初速度为零的匀加速运动到M点时，速度为v，位移为s，有粒子在M点，电场反向后粒子做类竖直上抛运动经时间后回到A板则：

由上式得：Ux=3U0粒子返回O点时动能为EK，则由动能定理得：得：（2）为使粒子在运动过程中不碰到B板，即，从M减速到N的位移为s`

得18.直流发电机E=250V，r=3Ω，两条输电线电阻R1=R2=1Ω，并联的电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其它电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化，求：（1）接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？（2）接通几只电热器时，发电机的输出功率最大？（3）接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？参考答案：解析：由P=UI算得，电热器的额定电流I0==A=5A，每只电热器电阻R===40Ω．（1）要使电热器正常工作，则电热器两端的实际电压必为2