山西省大同市天镇县张西河乡中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省大同市天镇县张西河乡中学2021年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）把一个带正电的小球A，放入带绝缘支架不带电的空心球壳B内，但不与B的内壁接触，，达到静电平衡后，下列说法正确的是（

）A．球壳B内空腔处的场强为零

B．球壳外部空间的场强为零C．球壳B的内表面上无感应电荷

D．若将球壳B接地则B带负电参考答案：D2.图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的(

)A.周期是0.01s

B.最大值是311VC.有效值是220V

D.表达式为u=220sin100πt（V）参考答案：CD3.在真空中，两个等量异种点电荷电量均为q，相距r，两点电荷连线中点处的强场为A．O

B.2Kq／r2

C．4Kq／r2

D．8Kq／r2参考答案：D4.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置,能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为下图乙所示,则说明火车在做A.匀速直线运动

B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动

D.加速度逐渐增大的变加速直线运动参考答案：B5.下面各实例中，用做功方式改变物体内能的是A．用电炉把冷水烧开B．锯木头时，锯片和木头发热C．冬天嘴对着手心吹气，是手暖和起来D．凹镜对着太阳，放在凹镜焦点上的火柴会燃烧起来参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个物体以某一初速度v0开始作匀减速直线运动直到停止，其总位移为9m，总时间为3s。当它的位移为6m时，所用时间为_________s，所用时间为2秒时，它的位移为X＝_______参考答案：1.23

87.如图所示的电路中，R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通电后，流经R2-和R3的电流之比

，流经R1-和R3的电流之比

，R1两端的电压和R3两端的电压之比

。参考答案：2∶1

3∶1

2∶3由并联电路的特点可知，U2=U3，即I2R2=I3R3，所以=；流经R1-和R3的电流之比；由可知，。8.在验证动量守恒定律的实验里，两半径相同的小球质量之比∶＝8∶3，实验记录纸上，各点（O、M、P、N）位置如图所示，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置，那么，、两球中，__

__球是入射球，碰撞结束时刻，两球的动量之比∶＝__________。参考答案：9.平行板电容器的电荷量，两极板间的电压，则该电容器的电容为______．如果将其放电，使所带电量减少一半，则两板间的电压为_____V，两板间的场强变为原来的______倍，此时该电容器的电容为_______。参考答案：，1，

10.如图所示，A、B、C三点在同一匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=30°，BC=20cm．把一个电荷量q=2×10﹣5C的正电荷从A移到B电场力做功为零，从B移到C克服电场力做功1.0×10﹣3J．则该电场的电场强度大小为

V/m，方向为

．若把C点的电势规定为零，则该电荷在B点电势能为

．参考答案：500，垂直AB向下，﹣1.0×10﹣3J．【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．【分析】由题意可知AB两点电势相等，则可知AB是一条等势线，由电场线可等势面的关系可知电场线；由电场力做功可求得BC两点的电势差，则可确定电场线的方向，由U=Ed可求得电场强度．根据电场力做功与电势能变化的关系，确定电荷在B点电势能．【解答】解：据题正电荷从A移到B，电场力做功为零，则由电场力做功的特点可知，AB两点电势相等，故AB应为等势线．因电场线与等势面相互垂直，故过C作AB的垂线，该垂线一定是一条电场线，如图所示；正电荷从B到C过程，由W=Uq可知，BC两点的电势差UBC==V=﹣50V；即C点电势高于B点的电势，故电场线垂直于AB向下；BC间沿电场线的距离d=BCsin30°=0.2×0.5m=0.1m；由E=可知：电场强度E=V/m=500V/m；电荷从B移到C克服电场力做功1.0×10﹣3J，其电势能增加1.0×10﹣3J，若把C点的电势规定为零，该电荷在B点电势能为﹣1.0×10﹣3J．故答案为：500，垂直AB向下，﹣1.0×10﹣3J．11.（4分）蝙蝠的视力很弱，但在空中飞行时却不会撞到障碍物上，还能很自如地一边琶行一边扑食蚊虫，假设蝙蝠发出频率一定的超声波，当超声波遇到固定的障碍物时、遇到与蝙蝠同向飞行的蚊虫时和遇到迎面飞来的蚊虫时，它接受到三种超声波频率分别为f1、f2、f3那么这只蝙蝠听到的这三个信号的频率从高到低的顺序为____________________。参考答案：f3、f1、f212.如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg＝500Ω，满刻度电流为Ig＝1mA的毫安表，现接成量程分别10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1＝

Ω,R2＝

Ω参考答案：9．5×103

9×104由Ug=IgRg=0．5V，所以R1两端电压UR1=U1-Ug=9．5V，所以；同理UR2=U2-U1=90V，。考点：串联电路电压和电阻的关系点评：串联电路中电流不变，电压比就等电阻比。13.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：.，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究加速度与力和质量的关系的实验中：(1)实验中电火花计时器的工作电源是__________(填“直流”或“交流”)电源，电源电压是_________V，相邻打点时间间隔是___________s．(2)小车拖动纸带的运动情况如图所示，图中O、A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻的记数点的时间间隔是0．10s，标出的数据单位是厘米，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是______m／s，小车运动的加速度是____-----_m／s2．参考答案：15.在做“利用单摆测重力加速度”实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，摆球直径2.06cm，然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图中秒表所示，则：⑴该单摆的摆长为

cm，秒表所示读数为

s。⑵为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长l，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标Ｔ２为纵坐标，将所得数据连成直线如图7所示，则测得的重力加速度g=

。（3）现提供秒表、较长的细线、小铁球等器材，要求测出一棵大树树干的直径d。请你设计一个能实际操作的实验，简要写出实验方案，并写出测得直径的表达式（要注明式子中所用符号的含义）。参考答案：.⑴、

90.23

cm，57.0

s。⑵、g=

9.86m/s2

。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和L为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q，其动能与电势能之和为-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求：（1）粒子的运动区间；（2）粒子的运动周期。参考答案：17.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.2m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源．现把一个质量kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ=0.5．为使导体棒能静止在导轨上，在导轨所在平面内，加一个竖直向上的匀强磁场．导轨电阻不计，导体棒接入电路的电阻R0=2Ω．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：（1）当磁感应强度B1多大时，导体棒与导轨间的摩擦力为零；（2）当磁感应强度B2=12.5T时，导体棒与导轨间摩擦力的大小和方向；（3）使导体棒能静止在导轨上所加磁场的磁感应强度B的最小值．参考答案：（1）=2A

（1分）

由平衡条件得：

（2分）

得=6.25T

（2分）

（2）导体棒受力情况如图所示（图中摩擦力f未画出）当磁感应强度B=12.5T时，

摩擦力f沿斜面向下

（1分）由平衡条件得：

（2分），代入数据得：

（2分）（3）当磁感应强度B最小时，导体棒恰好不下滑，这时摩擦力f沿斜面向上，则有：

（1分）

（1分）

（1分）

得：=T

18.一弹性绳沿x轴方