山东省德州市武城县实验中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析

山东省德州市武城县实验中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选题）如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（

）A．仅将M板向上平移

B．仅将M板向下平移C．仅将M板向左平移

D．仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）参考答案：D2.（单选）一质量为m的人站在电梯中，电梯匀减速下降，加速大小为，g为重力加速度。则人对电梯底部的压力为 A． B．

C．mg D．参考答案：D3.下列关于电场强度的说法中，正确的是（

）A.公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C.在公式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小D.由公式E=可知，在离点电荷非常近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大参考答案：C4.．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（）A.保持S不变，增大d，则θ变大

B.保持S不变，增大d，则θ变小C.保持d不变，减小S，则θ变小

D.保持d不变，减小S，则θ不变参考答案：A考点：电容器的动态分析解：A、B、根据电容的决定式C=得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；反之，保持S不变，减小d，则θ减小．故A正确，B错误．C、D、根据电容的决定式C=得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大；反之，保持d不变，增大S，则θ减小，故C错误，D错误．故选：A．5.在同一水平直线上的两个不同的位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图2所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须()A．先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．使两球质量相等参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如图下所示的电路中，电流表、电压表的读数如图所示，则通过R的电流是____A，加在电阻R两端的电压是______V。

参考答案：2.40

；

12.0

7.如图是汽车的点火装置示意图，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到12V的蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，试判断该变压器是

。（填“升压变压器”或“降压变压器”）

参考答案：8.一段导体的电阻减小6后，接在原电源上发现电流比原来增大1/4，则该导体原来的电阻为__________。参考答案：309.面积为6×10－2m2的导线框，放在磁感应强度为4×10－2T的匀强磁场中，当线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量为

Wb；当线框平面绕平行于线圈平面的轴转过1800时，磁通量变化了

Wb。参考答案：10.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能。下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v，电量大小为q，两极之间的等效内阻为r，稳定时，磁流体发电机的电动势E＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝__________。参考答案：11.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻

Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为

Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为

Ω的电阻。参考答案：52.63

995012.如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm2，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B′=0.1T，则磁通量的变化率为

Wb/s，感应电流大小为

A，线圈的输出功率为

W．参考答案：0.025；0.05；0.1．【考点】法拉第电磁感应定律．【分析】磁通量的变化量与所用时间的比值是磁通量的变化率；应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流；由电功率公式求出线圈的输出功率．【解答】解：磁通量的变化率：===0.025Wb/s；感应电动势：E=n=100×0.025=2.5V，感应电流：I===0.05A；线圈的输出功率：P=I2R=0.052×40=0.1W；故答案为：0.025；0.05；0.1．13.某质点做匀变速直线运动,速度方程式为Vt=10-2t(m/s)，则该物体运动的初速度为____m/s，加速度为

___

m/s2参考答案：10m/s

—2m/s2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.50m，左端接一电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小；（2）回路中感应电流的大小和方向；（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．参考答案：解：（1）根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为E=Blv

代入数据知E=0.40×0.50×4.0V=0.80V（2）感应电流大小为I=

即I=A=4.0A

方向：从b到a（3）由于ab棒受安培力F=IlB

代入数据知：F=4.0×0.50×0.40N=0.8N根据平衡条件知水平外力F′=F=0.8N答：（1）ab棒中感应电动势的大小为0.8V；（2）路中感应电流的大小为4.0A，方向为从b到a；（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小为0.8N．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，根据公式E=BLv求出感应电动势；（2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；（3）ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解．17.一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37o角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，重力加速度为g，sin370=0.6，cos370=0.8，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)求小球经过最低点时丝线拉力的大小。参考答案：18.如图16所示，在B