上海市西实验中学2021年高二物理期末试卷含解析

上海市西实验中学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.下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（

）

参考答案：C2.闭合回路的磁通量φ随时间t变化图像分别如图所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述中正确的是（

）A．图(甲)的回路中感应电动势恒定不变B．图(乙)的回路中感应电动势恒定不变C．图(丙)的回路中0～t1时间内的感应电动势小于t1～t2时间内的感应电动势D．图(丁)的回路中感应电动势先变大，再变小参考答案：B3.（单选）一个静止的质量为m＇的原子核、由于不稳定，当它放射出一个质量为ｍ，速度为ｖ的粒子后，剩余部分获得的反冲速度大小为（）A、

B、C、

D、参考答案：C4.（单选）作用在一个物体上的两个力，大小分别是30N和40N，如果它们的夹角是90°，则这两个力的合力大小是（

）A．10N

B．35N

C．50N

D．70N参考答案：C5.下列说法正确的是（

）A．小磁针北极受到的磁场力的方向与该处磁场方向一致B．静止和运动的电荷均能产生磁场C．沿磁场线方向，磁感应强度越来越小D．磁场是客观存在的，但磁感线并不是客观存在的参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.A是放射性元素,半衰期是12天,当1千克A有7/8的原子核发生衰变时,经历的时间是A．12天

B．24天

C．36天

D．48天参考答案：C7.（4分）在远距离输电时，若输电功率保持不变，使输电电压升高到原来的n倍，则输电线上因电阻而产生的电能损失将变为原来的____________。参考答案：8.如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是

N/m；当弹簧受F=800N的拉力作用时，弹簧的伸长量为

cm。

参考答案：2000，409.质量为m的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平恒力F作用于物体上使之加速前进，经过时间t撤去，则物体运动的总时间为

。参考答案：10.螺线管通电后，相当于一根条形磁铁，用安培定则判断，大拇指所指的是条形磁铁的

极参考答案：11.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知n=____________参考答案：612.如图所示的实验装置中，极板A接地，已充电的平行板电容器的极板B与静电计相接，静电计的外壳也接地，当插入电介质板时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”或“不变”），静电计指针偏角

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：增大，减小13.照图甲连接电路。电源用直流8V左右，电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线。一位同学测得I-t图像如图乙所示，他的电源电压时8V。（1）在图中画出一个竖立的狭长矩形（在图乙最左边），它的面积的物理意义是什么？

▲

（2）根据图乙估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算。

▲

C（3）根据以上数据估算的电容是多少？

▲

F参考答案：1）电容器在此0.1s内所放电荷量

（2）3.44×10-3~3.68×10-3C（3）4.3×10-4~4.6×10-4F三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。改变挡位后，测量约200欧的电阻之前，要特别注意对该挡位重新____________。参考答案：12Ω

“×10”档

短接调零15.某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作；（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图（甲）所示，摆球直径为________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。 （2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数如图（乙）所示，该单摆的周期T＝_____________s（结果保留三位有效数字）。（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图象如图（丙），此图线斜率的物理意义是（

）A.g B. C. D.（4）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度△L，再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g＝_____________。参考答案：（1）2.06cm

（2）2.24s

（3）C

（4）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，一块长为的光滑平板PQ固定在轻质弹簧上端，弹簧的下端与地面固定连接。平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间（图中未画出竖直导轨），从而只能地竖直方向运动。平板与弹簧构成的振动系统的振动周期。一小球B放在光滑的水平台面上，台面的右侧边缘正好在平板P端的正上方，到P端的距离为。平板静止在其平衡位置。水球B与平板PQ的质量相等。现给小球一水平向右的速度，使它从水平台面抛出。已知小球B与平板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞过程中重力可以忽略不计。要使小球与平板PQ发生一次碰撞而且只发生一次碰撞，的值应在什么范围内？取参考答案：解析：如果小球的水平速度比较大，它与平板的第一次碰撞正好发生在平板的边缘Q处，这时的值便是满足题中条件的最大值；如果小球的水平速度较小，在它与平板发生第一次碰撞后再次接近平板时，刚好从平板的边缘Q处越过而不与平板接触，这时的值便是满足题中条件的最小值．设小球从台面水平抛出到与平板发生第一次碰撞经历的时间为，有

（1）若碰撞正好发生在Q处，则有

（2）从（1）、（2）两式解得的值便是满足题中条件的最大值，即

（3）代入有关数据得

（4）如果，小球与平板的碰撞处将不在Q点．设小球第一次刚要与平板碰撞时在竖直方向的速度为，则有

（5）以、分别表示碰撞结束时刻小球和平板沿竖直方向的速度，由于碰撞时间极短，在碰撞过程中，小球和平板在竖直方向的动量守恒．设小球和平板的质量都是m，则有

（6）因为碰撞是弹性的，且平板是光滑的，由能量守恒可得

（7）解（6）、（7）两式，得

（8）

（9）碰撞后，平板从其平衡位置以为初速度开始作简谐振动．取固定坐标，其原点O与平板处于平衡位置时板的上表面中点重合，x轴的方向竖直向下，若以小球和平板发生碰撞的时刻作为，则平板在t时刻离开平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是两个待定的常量，利用参考圆方法，在t时刻平板振动的速度

（12）因时，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球开始作平抛运动．如果第一次碰撞后，小球再经过时间与平板发生第二次碰撞且发生在Q处，则在发生第二次碰撞时，小球的x座标为

（16）平板的x座标为

（17）在碰撞时，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有关数据得

（19）这便是满足的方程式，通过数值计算法求解方程可得（参见数值列表）

（20）如果第二次碰撞正好发生在平板的边缘Q处，则有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而满足题中要求的的最小值应大于（22）式给出的值．综合以上讨论，的取值范围是

（23）附：（19）式的数值求解用数值解法则要代入不同数值，逐步逼近所求值，列表如下：0.7300.7500.7600.7650.7700.7710.7720.7750.7800.7900.8103.313.123.022.962.912.912.902.862.812.702.482.612.762.832.872.912.912.912.942.983.063.210.700.360.190.0900-0.01-0.08-0.17-0.36-0.73

17.汽车B在汽车A前方7m时，A正以vA=4m/s的速度向右做匀速直线运动，而汽车B此时速度vB=10m/s，接着刹车向右做匀减速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，此时开始计时，则：（1）经过多少时间，A和B相距最远？（2）A、B相距最远的距离为多大？（3）经过多少时间A恰好追上B？参考答案：18.如图所示，平行金属导轨宽度为l=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m=0.2kg，长