2021-2022学年湖南省株洲市严塘中学高二物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省株洲市严塘中学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.某同学在实验中测出小灯泡、阻值不变的金属导体、半导体三种元件的伏安特性曲线如下图中的(a)、(b)、(c)所示，则a图是

元件，b图是

元件，c图是

元件。参考答案：2.如图为一交流发电机发出的电流随时间的变化图象，则下列说法正确的是A.在A点时穿过线圈的磁通量最大B.在B点时穿过线圈的磁通量变化率最大C.在A点时线圈处在中性面，电流方向改变D.在B点时线圈处在中性面，电流方向改变参考答案：D【分析】根据图象可知电动势最大和零的时刻，电动势为零时磁通量最大，线框平面垂直于磁场，磁通量为零时电动势最大，线框平面于磁场平行．【详解】在A点时交变电流的电流最大，磁通量变化率最大，磁通量为零，所以此时的线框平面于磁场平行，A错误；在B点时交变电流为零，穿过线圈的磁通量变化率最小，B错误；在A点时交变电流的电流最大，所以此时的线框平面于磁场平行，电流方向不变，C错误；在B点时交变电流为零，通过线框的磁通量最大，线圈处在中性面，电流方向改变，D正确．3.（单选）下列说法中正确的是(

)A．由I＝知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比B．超导体的电阻为零，所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D.电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关参考答案：A4.（多选）如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是（

）A．用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大小b光的干涉条纹间距B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．a光在水中的临界角大于b光在水中的临界角参考答案：BD5.如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面ks5u上.其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与档板P碰撞（不粘连）后开始压缩弹簧,最后,滑块N以速度v0向右运动.在此过程中

(

)A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大

B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小C.M的速度为v0/2时，弹簧的长度最长D.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最短参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.边长为L=0.2m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示．将边长为L/2，匝数n=100，线圈总电阻r=1Ω的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示．则在0～4s内通过线圈的电荷量q为_______C,

0～6s内整个闭合电路中产生的热量为_______J.参考答案：0.2C

，

0.09J

7.如图所示，ABCD是一个正方形盒子．CD边的中点有一个小孔O．盒子中有沿AD方向的匀强电场，场强大小为E．粒子源不断地从A处的小孔沿AB方向向盒内发射相同的带电粒子，假如某两个粒子分别从O点和C点射出，则这两个粒子从A处进入电场的初速度大小之比为1：2，以及它们在正方形盒子中飞行的时间之比为1：1．（带电粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略）参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：粒子做类似平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动．根据类似平抛运动的分运动公式列式求解即可．解答：解：粒子做类似平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，故：y=由于竖直分位移相等，故运动时间也相等；水平分位移为：x=v0t；由于运动时间相等，水平分位移之比为1：2，故初速度之比为1：2；故答案为：1：2，1：1．点评：本题关键明确粒子的运动规律，然后根据类似平抛运动的分位移公式列式求解，基础问题．8.磁感应强度是描述磁场

和方向的物理量.磁感应强度的方向就是小磁针静止时

（选填：北极：南极）所指的方向。.参考答案：9.在电场中画出一系列的从

发到

终止的曲线，使曲线上每一点的

方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的

.在电场的某一区域，如果场强的

和

都相同，这个区域的电场叫匀强电场.参考答案：正电荷

负电荷

强弱

大小

方向10.如图为某电场的部分电场线．如A、B两点的场强分别记为EA、EB，电势分别记为φA、φB，则EA

EB，φA

φB．（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：大于，小于．【考点】电场强度；电势．【分析】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低．【解答】解：由电场线的分布可知，A点的电场线密，所以A点的场强大，所以EB＜EA，再根据沿电场线的方向电势降低可知，φA＜φB故答案为：大于，小于．11.质量m=0.1kg的氢气在某状态下的体积V=1.92×10-4m3，则此时氢气分子的平均间距为多少？______________（结果保留一位有效数字，已知氢气的摩尔质量M=2g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．）参考答案：4×10-9m【详解】气体的摩尔数为：；该状态下气体的摩尔体积为：；

氢气分子的平均间距为12.做简谐运动的物体，完成40次全振动用时间80s，这个物体周期T=

s。参考答案：213.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为V0=

用（L、g表示）其值是

m/s(g=10m/s2)参考答案：（1）

略

（2）0.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现用伏安法研究某电子器件的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些)。备用的仪器有：直流电源（12V）、电流传感器、电压传感器、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。（1）在方框中画出实验电路图[U4]

。（2）如图所示是的伏安特性曲线。从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________(填“增大”[U5]

或“减小”)；图15参考答案：15.螺旋测微器(千分尺)的可动刻度上的刻度为50等份，每一小格表示

mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆就前进或后退

mm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为

mm

参考答案：0.01

mm

0.5

mm

0.398

mm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6Ω，R=10Ω，U=160V，电压表的读数为110V，求：

（1）通过电动机的电流是多少？

（2）输入到电动机的电功率是多少？

（3）在电动机中发热的功率是多少？

（4）电动机工作1h所产生的热量是多少？参考答案：17.（20分）如图所示，两根平行金属导轨相距L，上端接有直流电源，电源电动势为E，内阻为r，导轨的倾斜部分与水平面成θ角，水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接，金属棒a与导轨接触良好，质量为m，电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求：（1）开关闭合时，金属棒a恰能处于静止状态，求匀强磁场磁感应强度的大小？（2）断开开关，从静止释放金属棒a，在金属棒a进入水平轨道后，电路中产生的最大焦耳热为多少？参考答案：解析：（1）设开关闭合时，电路的总电阻为R1，电路中的总电流为I1，流过金属的电流为Ia，则

①

②

③金属棒a平衡，则

④解得

⑤（2）由于轨道倾斜部分足够长，金属棒在进入水平轨道前做匀速运动，设断开开关时，电路的总电阻为R2，金属棒a做匀速运动的速度为v2，棒中的电动势E2，电路中的电流为I2，则

⑥

⑦

⑧金属棒在倾斜导轨上以v2匀速运动，处于平衡状态，则

⑨解得

⑩在金属棒a进入水平轨道后，设电路中产生的最大焦耳热为Q，根据能量守恒

（11）解得

（12）本题共20分。其中①式2分，②③式各1分，④⑤式各2分；⑥式2分，⑦⑧式各1分，⑨⑩（11）、（12）式各2分。18.如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O，线长为L．让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平．从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为37°．忽略空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）b球在与a球碰前瞬间的速度大小；（2）两球a、b的质量之比．参考答案：解：（1）设b与a碰前瞬间的速度大小为v1，a、b质量分别为ma．mb．b球在下摆的过程，由机械能守恒，得

mbgL=mbv12得

v1=（2）设b与a碰后的速度大小为v2．取向左为正方向，由碰撞过程中动量守恒得：

mbv1=（ma+mb）v2①对ab整体上摆过程，由机械能守