2021-2022学年福建省福州市私立天儒中学高二物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年福建省福州市私立天儒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.（单选）某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为9V和1V，则a、b连线的中点c处的电势应（）A．肯定等于5VB．大于5VC．小于5VD．可能等于5V参考答案：考点：电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据沿着电场线的方向电势逐渐降低，判断出电场线的方向，根据等势面的形状判断场强的强弱．解答：解：由题：a点的电势高于b点电势，可知，电场线从a等势面指向b等势面；若是匀强电场C处的电势为5V，而由等势面的形状可知（等势面一定跟电场线垂直）电场强度左边强，右边弱，因此Uac＞Ucb，则c处的电势应小于5V．故C正确．故选：C2.关于电源电动势，下列说法中正确的是

（

）A．电动势就是电压，它是内外电路电压之和；B．电动势不是电压，但在数值上等于内、外电压之和；C．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量；D．电动势的大小与外电路的结构有关。参考答案：BC3.（单选）一个物体在8N的合外力作用下，产生4m/s2的加速度，它受16N的合外力作用时的加速度是（）

A．1m/s2B．2m/s2C．4m/s2D．8m/s2参考答案：考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体的质量，再结合牛顿第二定律求出加速度的大小．解答：解：物体的质量m=，受16N的合外力作用时的加速度．故选：D．4.在热力学第一定律表达式中，关于U、W、Q的正负，下列说法正确的是A．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时U为正B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为负C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为正D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时U为负参考答案：C5.（单选）关于质点的概念，下列说法正确的是（

）A、任何细小的物体都可以看作质点

B、任何静止的物体都可以看作质点C、一个物体是否可以看作质点，要看所研究问题的具体情况而定D、一个物体在某种情况下可看作质点，那么在任何情况下都可看作质点参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m，金属棒ab置于框架上，并与两框架垂直，整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中，电阻R=0.09Ω，ab的电阻r=0.01Ω，摩擦不计，当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时，回路中的感应电流的大小为

A；恒力F的大小为

N；电阻R上消耗的电功率为

W.参考答案：5A

1N

2.25W

7.如图所示虚线框内为欧姆表的示意图，当此时两表笔短接时，表头上的电流为满偏，大小为5mA，而干电池的电压为1.5V，那么该欧姆表的总内阻为________Ω。若用该欧姆表测电阻时，指针偏在满刻度的一半处，则待测电阻的阻值为________Ω。参考答案：300,3008.某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E＝______V，r＝______Ω.参考答案：电动势为2.4——2.5V之间均可内阻r＝1Ω9.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为12.09eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为

。(已知普朗克常量，1eV=1.6×10-19J)（结果保留两位有效数字）参考答案：3

1.0×10-7

10.阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，这表明电子在磁场中受到

（填“安培力”或“洛伦兹力”）的作用。参考答案：11.修理汽车使用的移动电灯的电压不能超过36V，现有一个工人使用的灯泡标有“36V100W”字样，通过一个次级线圈匝数为198匝的变压器把220V照明用电降压后给它供电．变压器的初级线圈的匝数是1210，初级线圈中的电流是A．参考答案：解：因，可得

又

求得故答案为：1210，12.v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做__________速度。v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做__________速度。v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做__________速度。参考答案：第一宇宙

第二宇宙

第三宇宙13.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，我们把这种这种电场叫做

。如果在此空间存在导体，导体中就会产生感应电动势，这种电动势的非静电力是

的作用力。参考答案：感生电场

，

感生电场对导体中自由电荷

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．（l）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；（2）数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是

②碰撞前滑块l的速度vl为

m/s；碰撞后滑块1的速度v2为

m/s；滑块2的速度v3为

m/s；（结果保留两位有效数字）③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．a．

b．

．参考答案：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．②0.50，0.10，0.60③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）使用气垫导轨使两物块只能沿导轨做直线运动，保证了两物块碰撞前后在同一条直线上做一维碰撞，同时气垫导轨的使用减小了摩擦阻力，从而减小了实验误差．（2）滑块的宽度除以滑块通过光电门的时间等于滑块通过光电门的速度．（3）由于发生弹性碰撞，故碰撞过程中动量守恒，动能守恒．【解答】解：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．

②滑块1碰撞之前的速度v1===0.50m/s；滑块1碰撞之后的速度v2===0.10m/s；

滑块2碰撞后的速度v3===0.60m/s；③a、系统碰撞前后总动量不变．原因：系统碰撞之前的动量m1V1=0.15kgm/s

系统碰撞之后的动量m1V2+m2V3=0.15kgm/s

b．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J

碰撞之后的总动能Ek2=m1V22/s+m2V32/2=0.0375J，所以碰撞前后总动能相等．c．碰撞前后质量不变．故本题答案为：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．②0.50，0.10，0.60③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变．15.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验.（1）测摆长时测量结果如图所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），摆长为

cm；然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间如图所示，秒表读数为

s.（2）他测得的g值偏小，可能的原因是（

）A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了C.开始计时时，秒表提前按下

D.实验中误将49次全振动数为50次（3）如果该同学没有单摆，他如何借助摆线、石块和现有器材测定当地的重力加速度（写出方法）

参考答案：99.80

100.0

BC

略四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为Q=2C。求：

（1）导体棒匀速运动的速度；（5分）

（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功。（sin37°=0.6

cos37°=0.8

g=10m/s2）（5分）参考答案：17.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10－2C，质量为m=2×10－2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）参考答案：（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB，由动能定理得

－mgd－qUAB=0－mv02所以滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝8V设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I==1A滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝=8Ω（2）电源的输出功率P出＝I2（R+R滑）＝23W18.（10分）质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作