广东省梅州市蕉岭职业技术学校2021年高二物理下学期期末试卷含解析

广东省梅州市蕉岭职业技术学校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.某物体做直线运动的v-t图像如图所示，关于物体的运动情况的描述，下列说法正确的是（

）A．前2s内，物体一直做匀减速直线运动B．0～1s的加速度为4m/s2，1～2s的加速度为-4m/s2C．第1s内，物体运动的位移为2mD．第2s初，物体运动的加速度为0参考答案：C2.（多选题）如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（）A．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大B．当m一定时，θ越大，轻杆受力越小C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D．当θ一定时，M越大，可悬挂重物C的质量m越大参考答案：BD【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【分析】先将C的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．【解答】解：A、对ABC整体分析可知，对地压力为：FN=；与θ无关；故A错误；B、将C的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有：故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故B正确；B、C、对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：f=F1cosθ=，与M无关，故C错误；D、当θ一定时，M越大，M与地面间的最大静摩擦力越大；则可悬挂重物C的质量m越大；故D正确；故选：BD．3.（单选）如图所示的是真空中两个点电荷A、B周围某一平面内电场线的分布情况(电场线方向未标出)。图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，电场线的分布关于MN左右对称。下列说法中正确的是A．这是两个等量异种电荷周围的电场线分布B．这是两个等量同种电荷周围的电场线分布C．这是两个不等量异种电荷周围的电场线分布D．这是两个不等量同种电荷周围的电场线分布参考答案：A4.如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度—时间图象不可能是(

)参考答案：B5.物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。下列表述正确的是

A．在0—2s内，合外力总是做负功B．在0—1s内，合外力做正功C．在1—2s内，合外力不做功D．在0—3s内，合外力总是做正功参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5Ω．整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则：（1）穿过线圈的磁通量的变化率为

Wb/s；（2）线圈回路中产生的感应电流为

A；（3）当t=0.3s时，线圈的ab边所受的安培力为

N；（4）在1min内线圈回路产生的焦耳热为

J．参考答案：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）48【考点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）磁通量的变化率根据计算；（2）线圈在变化的磁场中，产生感应电动势，形成感应电流，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．借助于闭合电路的殴姆定律来算出感应电流大小．（3）通电导线处于磁场中受到安培力，则由公式F=BIL可求出安培力的大小．（4）由于磁通量的变化，导致线圈中产生感应电流，根据焦耳定律可得回路中的产生热量【解答】解：（1）磁通量的变化率（2）由法拉第电磁感应定律，则有：E==NS可知，则回路中感应电动势为E=回路中感应电流的大小为I==A=0.4A（3）当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为F=NBIL=200×0.2×0.4×0.2=3.2N；（4）1min内线圈回路产生的焦耳热为Q=I2Rt=0.42×5×60J=48J．故答案为：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）487.甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为3和1,碰撞后甲、乙两物体反向运动,速度大小均为2,则甲、乙两物体质量之比为__________.

参考答案：C试题分析：碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律即可求解．由动量守恒定律得：P初=P末，根据得：，解得：，故选：C。考点：动量守恒定律．点评：本题是动量守恒定律的简单应用，难度不大，属于基础题．8.如图为测量子弹速率的一种装置。子弹水平射穿A纸片后又射穿B纸片，已知两纸片的距离为s，两小孔的高度差为h，则子弹穿过A、B两纸片的时间为_________，子弹在A点的速率为___________．参考答案：，9.三个大小分别为5N,10N,14N的力的合力最大为

▲

N，最小为

▲

N参考答案：29N,1N10.2013年5月18日第九届中国（北京）国际园林博览会开幕，为了方便游客游览，园中引进了无尾气无噪音的电动观光车．某辆电动观光车从静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为36km/h，在此过程中，电动观光车发动机的牵引力F与对应速度的倒数的关系图像如图13所示（图中AB、BO均为直线），已知电动观光车的质量为1.2×103kg，行驶中所受的阻力恒定，则该车发动机的额定功率为__________W，从静止开始到发动机的功率达到额定功率所需要的时间为__________s．参考答案：5000,211.如图13所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则W1:W2=

,P1:P2=

,q1:q2=

参考答案：3：1

9：1

1：112.如图所示，将某物体放在水平地面上处于静止状态，该物体________(填“受”或“不受”)摩擦力；如果将它放在某斜面上也处于静止状态，该物体________(填“受”或“不受”)摩擦力。参考答案：13.（6分）电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。实际上，在水平方向和竖直方向都有磁场，它们是水平方向的磁场使电子束产生

方向的分速度，而

方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度。参考答案：竖直、竖直三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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，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.如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行.斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m.一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m.从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失.线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示.已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=/3，重力加速度g取10m/s2.（1）求线框受到的拉力F的大小；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0-（式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小），求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q.参考答案：解：（1）由v-t图象可知，在0～0.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度a==5.0m/s2

由牛顿第二定律F-mgsinθ-μmgcosθ=ma

解得F=1.5N

（2）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动

产生的感应电动势E=BLv1

通过线框的电流I==

线框所受安培力F安=BIL=

对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件，有F=mgsinθ+μmgcosθ+

解得B=0.50T

（3）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度D=0.40m

线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-D=0.15m

设线框与挡板碰撞前的速度为v2

由动能定理，有-mg(s-D)sinθ-μmg(s-D)cosθ=

解得v2==1.0m/s

线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0m/s；进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3

由v＝v0-得v3=v2-=-1.0m/s

因v3<0，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置

线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt==0.40J

线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2=

=0.05J

所以Q=Q1+Q2=0.45J17.如图所示的甲乙两个电路中电源电动势E和内阻r已知，定值电阻R0已知，求电阻箱的阻值R调至多大时，其获得的电功率最大，最大值为多少？参考答案：甲图中，当R=R0+r时有最大电功率，，乙图中，当时有最大电功率，

18.飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，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