2021年湖北省襄阳市襄樊东风中学高二物理期末试题含解析

2021年湖北省襄阳市襄樊东风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.（多选题）如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间的距离x随各量变化的情况是（）A．其他量不变，R越大x越大 B．其他量不变，μ越大x越小C．其他量不变，m越大x越大 D．其他量不变，M越大x越大参考答案：AB【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】根据动量守恒定律得出系统最终速度为零，结合能量守恒得出BD距离的表达式，结合表达式分析判断．【解答】解：小车和物体组成的系统在水平方向上动量守恒，由于开始系统总动量为零，则最终小车和物体保持相对静止时，速度为零，根据能量守恒得：mgR=μmgx，解得：x=，A、其他量不变，R越大，x越大，故A正确．B、其他量不变，μ越大，x越小，故B正确．C、其他量不变，m越大，x不变，故C错误．D、其他量不变，M越大，x越大，故D错误．故选：AB．2.图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是

A.向左

B.向右

C.向上

D.向下参考答案：C3.（单选）某电场的电场线分布如图2所示，下列说法正确的是（

）A．a点的电势高于b点的电势B．c点的电场强度大于d点的电场强度C．若将一正试探电荷沿电场线由a点移到b点，电场力做负功D．若将一负试探电荷沿电场线由c点移到d点，电势能增大参考答案：C4.（多选）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()参考答案：AC5.(单选)如图所示是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是（

）A．A点的场强比B点的场强大B．A点的场强方向与B点的场强方向相同C．将同一点电荷分别放在A、B两点，放在A点的加速度比放在B点的加速度小D．因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受电场力作用参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.磁性材料分为硬磁材料和软磁材料，当离开磁场后磁性消失的材料称为＿＿材料。参考答案：软磁7.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是（选填：甲、乙、丙）。参考答案：8.如图所示是使用光电管的原理图，当用某种可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过：（1）当变阻器的滑动端P向______滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小，当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为______________（已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，可见光的频率为）。（2）如果保持变阻器的滑动端P的位置不变，也不改变入射光的频率，而增大入射光的强度，则光电子的最大初动能将______（填“增大”、“减小”或“不变”），通过电流表的电流将会________（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）如果将电源的正负极对调，将变阻器的滑动端P从A端逐渐向B端移动的过程中，通过电流表的电流先______________后____________（填“增大”、“减小”或“不变”）(电源电压足够大）参考答案：

(1).右

(2).hv-eU

(3).不变

(4).增大

(5).增大

(6).保持不变（1）电流表中的电流减小，则两极上的反向电压增大，所以滑动变阻器应向右滑动，因为反向电压为U时，电流表读数为零，根据动能定理得：光电子的最大初动能，根据光电效应方程可得，故（2）根据爱因斯坦光电效应方程，可知如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，但光电子的最大初动能不变，由于光照强度越大，光子数目多，那么通过电流表的电量增大，则电流表示数将增大．（3）对调后反向电压变为正向电压，光电子受到的电场力是动力，滑动变阻器从A到B过程中两极间的电压增大，使得更多的光电子到达另一极，即电流增大，因为光电子数目由限，所以当所有光电子都到达另一极时，随着电压的增大，光电流不再增大，故先增大后保持不变9.如图所示，是在《探究小车速度随时间变化的规律》中打出的一条纸带，其中1、2、3、4点为依次选定的计数点，相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中数据，可得计数点2对应小车的瞬时速度大小为

m/s，小车运动加速度大小为

m/s2。参考答案：1.23m/s，6m/s210.一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示，则：（1）当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数_______V,电流表示数_______A．（2）当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数_______V,电流表示数_______A．此时输入功率为_______W，参考答案：11.如图所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的广口瓶中，从刻度尺上A和B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上所标数字的单位为cm，刻度尺右边缘与广口瓶右内壁之间的距离d

=4cm，由此可知，瓶内液体的折射率n

=

参考答案：或1.1312.把一个矩形线圈从矩形的匀强磁场中匀速拉出(如图)，第一次拉出的速度为v，第二次拉出的速度为2v，则两种情况下拉力的大小之比F1：F2＝____，拉力的功率之比P1：P2＝_____，线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2＝_____.参考答案：1:2

、

1:4

、

1:213.（４分）一辆汽车以10m／s的速度匀速行驶10s，然后又以2m／s2的加速度行驶10s，汽车在这20s内的位移是_______m，平均速度是_____m／s。参考答案：300；15三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在光滑的水平面上有静止的物体A和B.物体A的质量是B的2倍，两物体由中间用细绳束缚的、处于压缩状态的轻质弹簧相连.当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（

）A.A的速率是B的2倍 B.A的动量大小大于B的动量大小C.A所受力的大小大于B所受力的大小 D.A、B组成系统的总动量为零参考答案：D【详解】AD．弹簧在恢复原长的过程中，两物体及弹簧组成的系统动量守恒，规定向左为正方向，则有m1v1+m2（-v2）=0，由于物体A的质量是B的2倍，故A的速率是B的，选项A错误，D正确；B．A的动量大小等于B的动量大小，故B错误C．在恢复原长的过程中，弹簧对物体A和B的作用力大小相等，A所受力的大小等于B所受力的大小，故C错误.15.用伏安法测量金属丝的电阻Rx（约为50Ω），实验室备有下列实验器材：A．电源（电动势为4.5V，内阻约为0.3Ω)B．电压表(量程3V，内阻约为15kΩ)C．电压表(量程15V，内阻约为75kΩ)D．电流表(量程60mA，内阻约为11Ω)E．变阻器(0～5Ω,

0.6A)F．开关S，导线若干（1）电压表应选择(填字母代号)__________；（2）为尽可能提高实验的精确度，请你在虚线框中画出合理的电路原理图。（3）在某次测量时电流表的示数如图，则=_________A,若用螺旋测微器测得金属丝的直径如图，则=________mm.参考答案：(1)--___B___；(2)见右图(3)___44.0_A=___0.631～0.634__mm;四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，光滑绝缘水平面上一矩形金属线圈

abcd的质量为m、电阻为R、ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图象如图乙所示，整个图象关于t=T轴对称．(1)求t=0时刻线圈的电功率；(2)线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热和穿过磁场过程中外力F所做的功分别为多少?(3)若线圈的面积为S，请运用牛顿第二运动定律和电磁学规律证明：在线圈进人磁场过程中参考答案：(1)t=0时，E=BLv0

线圈电功率P==(2)线圈进入磁场的过程中动能转化为焦耳热Q=mv02-mv12外力做功一是增加动能，二是克服安培力做功WF=mv02-mv12(3)根据微元法思想，将时间分为若干等分，每一等分可看成匀变速vn-vn+1=∴v0-v1=(I1L1+I2L2+…+InLn)其中I1L1+I2L2+…+InLn=Q电量Q=It==∴v0-v1=17.在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m，设铁轨和炮车间摩擦不计，求：（1）水平发射炮弹时，炮弹速度为v0，问：炮身的反冲速度是多大？（2）炮身水平方向，炮弹出炮口时，相对炮口速度为v0，问：炮身的反冲速度为多大？（3）炮车车身与水平方向成θ角，炮弹速度大小为v0，问：炮身反冲速度是多大？参考答案：（1）设炮身反冲速度大小为v1，炮车和炮弹组成的系统动量守恒有mv0=Mv1

（2分）则v1=

（1分）则v2=

（1分）

（3）设炮身反冲速度大小为v3，炮车和炮弹组成的系统水平方向动量守恒有mv0=Mv3

（2分）

则v3=

18.如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R，平台上静止放着两个滑块A、B，其质量mA=m，mB=2m，两滑块间夹有少量炸药．平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数μ=0.2，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为S，S在0<S<2R的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s2．求：（1）滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN．（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小vB．（3）请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功Wf与S的关系．参考答案：解：（1）以水平向右为正方向，设爆炸后滑块A的速度大小为VA，滑块A在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为VAD，则，

得

滑块A在半圆轨道运动过程中，据动能定理：

得：

滑块A在半圆轨道最低点：，

得：

（2）A、B爆炸过程动量守恒，则，

得：

（3）、滑块B滑上小车直到与小车共速的过程中，动量守恒：

得：

滑块B从滑上小车到共速时