湖北省宜昌市第十八中学2021年高二物理期末试卷含解析.docx

湖北省宜昌市第十八中学2021年高二物理期末试卷含解析一、 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. 如图所示，虚框为某一用电器的金属外壳，a、b、c是三根接线，为了安全，使用时必须与地线相连的是A．a     B．b      C．c        D．a、b、c任何一个都可以参考答案：A2. (单选)质量为m的A球以速率v与质量为3m的静止B球沿光滑水平面发生正碰，碰撞后A球速率为，则B球速率可能为(     )参考答案：C3. （单选）如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从右边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（   ）A． B．        C． D．参考答案：A4. 关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是A. 伽利略认为，在同一高度由静止下落的重的物体和轻的物体，重的物体下落得快B. 只要多次试验，理想斜面实验就能做成功C. 理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的D. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证参考答案：C【详解】A．伽利略认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢相同，故A错误。

B．理想斜面实验是想象中的实验，实际不可能做到完全没有摩擦阻力的影响，与多次试验无关，故B错误C．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的，故C正确D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但没有直接用实验进行验证，故D错误5. 4如图所示，O是波源，a、b、c、d是沿波传播方向上处于平衡位置的四个质点，且Oa＝ab＝bc＝cd＝2 m，开始时各质点均静止在平衡位置，在t＝0时刻，波源O开始沿y轴正方向做简谐振动，振幅是0.1 m，波沿x轴正方向传播，波长λ＝8 m．当O点振动的路程为0.5 m时，有关a、b、c、d质点运动的描述正确的是A．a质点正沿y轴负方向运动B．c质点正沿y轴正方向运动C．b质点的速度为零，加速度最大D．d质点的速度最大，加速度为零参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （1）有一满偏电流Ig=4mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,  要把它改装成为量程为6V的电压表，应     联一个          Ω的分压电阻  （2）有一满偏电流Ig=4mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,  若把它改装成为量程为3A的电流表，应     联一个          Ω的分流电阻（保留两位有效数字）。

参考答案：7. 已知电场中有A、B两点，若将一正电荷由A移动到B，电场力做正功，则A点的电势         B点的电势（填“大于”、“等于”或“小于”）参考答案：大于8. 已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0 ，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为       当照射光的频率继续增大时，则逸出功            （填“增大”“减小”或“不变”）参考答案：  hυ0      不变9. （6分）有两个同学利用假期分别去参观北大和扬大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2－L图像，如图所示．由等时性原理可知单摆的周期与摆动幅度       （填“有关”或“无关”），由单摆周期公式可知图中直线的斜率k=      ；其中去北大的同学所测实验结果对应的图线是       （填“A”或“B”）． 参考答案：无关         B解：由T=2π可知单摆的周期与振幅无关；并据周期公式得：T2=，知T2～L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线．10. 如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图像，已知两个振子质量之比为mA :mB=2:3，弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2，则它们的周期之比TA：TB＝         ；它们的最大加速度之比为aA:aB＝          . 参考答案：11. （6分）图是电场中某区域的电场线分布图，A、B是电场中的两点，可以判断________点场强较大（选填“A”或“B”）；一正点电荷在B点受到电场力的方向是________（选填“向左”或“向右”）。

参考答案：B；向左12. （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：0.1，0.113. 一物体的质量为2kg，此物体竖直落下，以10m/s的速度碰到水泥地面上，随后又以8m/s的速度被反弹起，若取竖直向上为正方向，相碰过程小球动量的变化是         kg·m/s参考答案：36 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. (1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图 (a)所示，读数为________mm.用游标为20分度的卡尺测量刚球的直径，示数如图(b)所示，读数为________cm.(a)　　　　　　　　 　 (b)(2)有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线．现有下列器材供选用：    A．电压表(0～5 V，内阻约10 kΩ)        B．电压表(0～15 V，内阻约20 kΩ)    C．电流表(0～3 A，内阻约1 Ω)          D．电流表(0～0.6 A，内阻约0.4 Ω)    E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)               F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)    G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干实验中所用电压表应选      ，电流表应选用       ，滑动变阻器应选用      ．在虚线框内画出实验电路图，并根据所画电路图进行实物连接．试将如图所示的器材连成实物电路．利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：                                                              若把电器元件Z和小灯泡接入如图(丙)所示的电路中时，通过Z的电流为0.22A，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为          W（保留两位有效数字）参考答案：（1）0.617(0.616～0.619)　0.675（2）.A   D   E每图3分小灯泡的电阻随温度的升高而增大（2分）0.31（2分）15. 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2．②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．根据该同学的实验，回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的　  　点，m2的落点是图中的　  　点．（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式　     　，则说明碰撞中动量是守恒的．（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式　         　，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．参考答案：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；（2）设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出动量的表达式即可求解；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．【解答】解：（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2． 设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：，LDcosα=v′1t解得：同理可解得：，所以只要满足m1v1=m2v2+m1v′1即：则说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．则要满足关系式m1v12=m1v′12+m2v2即m1LE=m1LD+m2LF故答案为为：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （18分）如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属半圆环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。

在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，平行轨道足够长已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v21）导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小2）导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P23）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式参考答案：解析：⑴  联立得（2）（3）17. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0欧，则外接一只电阻为95.0欧的灯泡，如图乙所示，求：（1）电动势随时间变化的瞬时表达式？  （2）电压表所测灯泡两端电压示数为多少伏？（3）电路中的电流方向每秒改变多少次？（4）灯泡实际消耗的功率为多少瓦特？（5）发电机线圈内阻每秒钟产生的热量为多少焦耳？   参考答案：1）电动势随时间变化的瞬时表达式为（4分）（2）灯泡两端电压；  （2分）（3）周期T为0.02秒，。