2021-2022学年陕西省汉中市草堰中学高二物理期末试题含解析

1、2021-2022学年陕西省汉中市草堰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. （单选）如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计以下判断正确的是A闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB闭合S，稳定后，电容器的b极板带正电C断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电参考答案：C2. 如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使

2、金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）参考答案：B3. 如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是（）AM为电阻，N为电容器，L为电感线圈BM为电感线圈，N为电容器，L为电阻CM为电容器，N为电感线圈，L为电阻DM为电阻，N为电感线圈，L为电容器参考答案：C【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用【分析】线圈的感抗与交流电的频率成正比，电容器的容抗与频

3、率成反比，而电阻与频率没有关系交流电频率增大，灯泡变暗，阻抗变大，变亮，阻抗变小【解答】解：交流电频率增大，灯1变亮，阻抗变小，说明M是电容器；灯2变暗，阻抗变大，说明N为电感线圈灯3亮度不变，说明L为电阻，故C正确，ABD错误故选：C4. （单选）如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点。不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（ ）A此粒子和点电荷Q带同种电荷B此粒子在M点的动能小于在F点的动能C若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M和从M到N，电场力做功

4、相等 D带电粒子从P运动到N的过程中,电势能逐渐增大参考答案：B5. （单选）下列说法正确的是（）A沿电场线的方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向B在电场中将电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上移动C匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间的距离的乘积D无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大参考答案：考点：电场线；电势差与电场强度的关系；电势能专题：电场力与电势的性质专题分析：本题涉及到电势能与电势的关系、场强与电场线的关系、电势和场强的物理意义，可根据下列知识进行分析：电势能公式Ep=q分析电势能与

5、电势的关系场强的方向就是沿电场线电势降低最快的方向公式U=Ed中d是两点间沿电场线方向的距离解答：解：A、沿电场线方向电势逐渐降低，但电势降低最快的方向才是场强的方向故A错误B、在电场中将电荷从a点移到b点，电场力做功为零，由公式W=qU知a点和b点的电势相等，由于电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，则该电荷不一定是在等势面上移动故B错误C、由U=Ed知匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场线方向的距离的乘积，故C错误D、无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电势能减少越多，则电荷在该点的电势能越大，故D正确故选：D点评：电场这一章概念比较多

6、，而且很多抽象，要不断进行对比，既要抓住物理量之间的联系，更掌握它们之间的区别，可结合相关公式和电场线、等势面的物理意义进行理解二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一定质量的理想气体压强p与摄氏温度t的关系如图所示，气体从状态A变到状态B，则气体在状态A的体积_选填“”、“”或“”在状态B的体积；此过程中，气体做功的绝对值为W，内能变化量的绝对值为，则气体与外界之间传递的热量为_参考答案： (1). (2). 试题分析：据A，B两点与绝对零度连线，分析其斜率变化，判断体积变化，斜率越大，体积越小B与绝对零度-273连线的斜率小于A与绝对零度-273连线的斜率，则B状态气体的

7、体积大于A状态气体的体积，根据热力学第一定律可得7. 根据完全相同的“表头”改装而成的两个不同量程的电流表和，其中的量程是的5倍，现将这两个电流表串联在一起接入某电路中，则两个电流表指针偏角 （填“相同”或“不相同”）； 两个电流表的读数 （填“相同”或“不相同”）。参考答案：8. 右图为“电流天平”示意图，它可用于测定磁感应强度B。在天平的右端挂有一矩形线圈， 设其匝数为5匝，底边cd长20cm，放在待测匀强磁场中，使线圈平面与磁场垂直。设磁场方向垂直于纸面向里，当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时，两盘均不放砝码，天平平衡。若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平左盘加质量m=

8、8.2g砝码天平才能平衡。则cd边所受的安培力大小为_4.0210-2 N，磁感应强度B的大小为_0.402_ T参考答案：9. 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图3所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时由于其电阻RM变_（填“大”或“小”），导致报警器S两端电压U增大，装置发出警报声由此推断，调节可变电阻R的阻值，R越_（填“大”或“小”），报警装置就越灵敏参考答案：小 ； 大 10. （12分）国际单位制中力学的三个基本单位分别是_、_、_，对应的物理量是_、_、_。参考答案：千克、秒、米，质量、时间、长度11. 如图所示，真空中半径为r的金属

9、球原来不带电，在距其球心O为4r的A处放置一点电荷-Q，则此时球心处的电场强度大小为 ，球上的感应电荷所产生的电场在球心处的场强大小为 ，方向 。参考答案：12. 在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示根据图象的信息可知： （填“a”或“b”）是电压表V1示数变化的图线，电阻R2的阻值为 ，电源电压为 V，电阻R0的阻值为 参考答案：b，1，12，2由图知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电

10、路中的电流变大，根据欧姆定律的推导公式U=IR可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，据此判断：图象中上半部分b为R1和R的I-U图象，下半部分a为R2的I-U图象，即，b为电压表V1示数变化的图线；由图象可知：当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，U=U1+U0=10V+IR0=10V+1AR0-当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，U=U2+U0=4V+4AR0-由得：10V+1AR0=4V+4AR0 解得：R0=2

11、，则电源电压为：U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A2=12V13. 篮球是一项很受欢迎的运动。“上篮”是篮球中的一种动作，指进攻到篮下的位置跳起，把篮球升起接近篮筐的位置，再以单手将球投进。其中跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程。蹬地的过程中，运动员处于_状态；离地上升的过程中，不计空气阻力，运动员处于_状态（两空均选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。参考答案： (1). 超重 (2). 完全失重蹬地的过程中，运动员加速向上运动，加速度向上，处于超重状态；离地上升的过程中，不计空气阻力，运动员的加速度为向下的g，处于完全失重状态.点睛：本题主要考查了对超重失重现象的

12、理解，知道加速度向上时为超重，加速度向下为失重；人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对地面的压力变了三、 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=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-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

13、代入数据得N=31024（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=3109m答：（1）囊中氮气分子的总个数31024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3109m【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. （10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向, 则P点处

14、的质点振动方向是_,R点处质点的振动方向是_.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s, 则R质点的振动周期T=_s, 请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至 t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向, （2分）沿y轴负向（2分）(2) P （2分） (3) 0.8（2分）振动图象如图所示（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，真空中有以O为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右

15、侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求：（1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；（2）OC间的距离；（3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则CD间的距离为多少。参考答案：（1）由qvB=得 （1分）方向沿x轴正方向（1

16、分）（2）质子电场中运动时间（2分）由牛顿第二定律 qE=ma（1分）由题意可知x1=ON=r（1分）电场中x2=NC=v（1分）OC间的距离为x=x1+ x2 =r+（1分） 17. (12分) 如图是家用电饭煲的电路图。将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”档时，电热丝r以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”档，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R=100。求： （1）保温时，电阻R两端的电压；（2）稳压电源输出的电压；（3）电热丝的额定功率。参考答案：解析：（1）电阻R两端的电压为 UR = IR = 1.40100 = 140（V） （3分）（2）设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则（）2r = （3分）解得：r=50（2分）所以电源电压为U=I（R+r）=1.40（100+50）=210（V）（2分）（3）电热丝的额定功率为P=882（W）（2分）18. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止g取10m/s2（1）求物块与地面间的摩擦因数；（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；（3）求物块