山西省太原市天池店中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

山西省太原市天池店中学2021年高二物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，三个单摆的摆长为L1＝1.5m，L2＝1m，L3＝0.5m，现用一周期等于2s的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的是()A．三个摆的周期和振幅相等B．三个摆的周期不等，振幅相等C．三个摆的周期相等，但振幅不等D．三个摆的周期和振幅都不相等参考答案：C2.（多选题）某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是()A．图甲的元件可以作为标准电阻使用

B．图乙的电阻随电压升高而增大C．图丙的电阻随电压升高而增大

D．只有图乙才是可能的参考答案：AB试题分析：I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数；由图象可知甲元件的电阻不变，故图甲的元件可以作为标准电阻使用，选项A正确；乙元件的电阻随电压U的增大而增大，选项B正确；丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故选项CD错误；故选AB．考点：伏安特性曲线【名师点睛】伏安特性曲线能得出电流随电压的变化关系，则由欧姆定律可得出电阻的变化；同时注意线性元件及非线性元件的伏安特性曲线的区别。3.如图所示，会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是()A.进入罩内的烟雾遮挡住了光线，使光线三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B.进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报C.光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报D.以上说法均不正确参考答案：B【详解】挡板不透明，平时光电三极管接收不到LED发出的光，现高阻状态。发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，光电三极管电阻变小，检测电路检测出变化发出警报。该传感器是用光传感器实现报警的，故B项正确，ACD三项错误。4.（多选题）如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（）A．a点电势比b点低B．电容器两极板间场强正在减小C．电路中电场能正在增大D．线圈中感应电动势正在增大参考答案：AB【考点】电磁波的产生．【分析】根据磁场方向由安培定则判断电流方向，电流方向是正电荷移动方向，根据电流方向及电容器充放电情况判断极板带电情况．振荡电路中有两种能：电场能和磁场能，根据能量守恒定律分析能量的变化．【解答】解：结合图中的磁场的方向，根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在增强，表明电容器正在放电，所以下板带正电，上板带负电．a点电势比b点低，电容器两极板间场强正在减小，电场能在减小，电流放电变慢，线圈中感应电动势变小．故AB正确，CD错误．故选：AB5.保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（）A．6.2×10-19C

B．6.4×10-19CＣ．6.6×10-19C

Ｄ．6.８×10-19C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.如图所示，空心金属球的半径为R，球外右侧放置一正点电荷，其电荷量为Q,到球心的距离为r，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为_____________，方向_________。参考答案：7.（4分）甲乙两物体做自由落体运动，已知甲物体的重量是乙物体的2倍，而甲物体距地面的高度是乙距地面高度的一半，则甲物体的加速度是乙物体的

倍，甲物体下落的时间是乙物体下落时间的

倍。参考答案：1；

8.如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸导热性能良好，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上.在室温为27°时，活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中，此时外界大气压强为1atm.则：①在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h2=

cm,②此过程中气体内能

（填“增大”或“减小”），气体将

(填“吸热”或者“放热”).参考答案：9.当螺线管中通入如图所示的电流时，位于它B端附近的小磁针____________（填“会”或“不会”）发生偏转，螺线管A端的磁极是____________（填“N极”或“S极”）参考答案：_会_____N极_10.正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________。参考答案：;11.重力为400N的物块放置在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为0.25。当用80N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力的大小为

N；当用160N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力大小为

N。参考答案：80

10012.（16分）如图为日常生活用电的电压随时间变化的规律图，由图可知：该交流电电压的峰值为

V，有效值为

V，周期为

s，频率为

Hz。参考答案：220，220，0.02，5013.电磁打点计时器是一种使用

（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，电源的频率是

Hz时，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图所示，A、B、C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带的运动是

（选填“匀速”或“变速”）运动，物体的加速度是

m/s2．参考答案：交流，50，变速，10【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】了解打点计算器的工作原理，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点．A、B、C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，相邻的计数点的距离在增大，所以纸带的运动是变速运动，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．vC==2.1m/s纸带在打下A、D点间运动的平均速度大小是：==2m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==10m/s2．故答案为：交流，50，变速，10三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图甲装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．从左向右依次是ABC点。

⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h⑵小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么?

_____________________________________________________________________。⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么?_______________________________________________________________________。这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,图乙给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm．⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．参考答案：（1）B、E

（2）。防止a球碰撞后反向弹回，再回到碰撞点的过程中因为有摩擦导致速度减小而影响实验结果。

（3）同时落地。如果不是同时落地，会影响实验结果。A、C

（4）4.59cm

（5）15.张强同学在做“研究匀变速直线运动”实验时打出纸带如图6所示，舍去前面较密集的点，取O为起始位置，每隔五个间隔为一个计数点，则在A、B、C三个计数点处的瞬时速度分别为vA＝______，vB＝______，vC＝______(图中刻度尺的最小刻度为mm)，整个运动中的平均速度是______．参考答案：vA＝m/s＝0.18(m/s)，vB＝m/s＝0.30(m/s)vC＝m/s＝0.42(m/s)＝＝m/s＝0.30m/s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上，B的右端与竖直挡板的距离为S=0.5m．一个质量为m=1kg的小物体A以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，当B与竖直挡板每次碰撞时，A都没有到达B的右端．设定物体A可视为质点，A、B间的动摩擦因数μ=0.2，B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，g取10m/s2．求：（1）B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，A、B的速度值各是多少？（2）最后要使A不从B上滑下，木板B的长度至少是多少？（最后结果保留三位有效数字．）参考答案：解：（1）设A、B达到共同速度为v1时，B向右运动距离为S1由动量守恒定律有：mv0=（M+m）v1由动能定理有：联立解得：S1==m=2m

由于S=0.5m＜2m，可知B与挡板碰撞时，A、B还未达到共同速度．设B与挡板碰撞前瞬间A的速度为vA，B的速度为vB，则由动量守恒定律有：mv0=mvA+MvB由动能定理有：联立解得：vA=4m/s、vB=1m/s

（2）B与挡板第一次碰后向左减速运动，当B速度减为零时，B向左运动的距离设为SB，由动能定理有：由上式解得：SB=0.5m

在A的作用下B再次反向向右运动，设当A、B向右运动达到共同速度v2时B向右运动距离为S2，由动量守恒定律有：mvA﹣MvB=（M+m）v2由动能定理有：解得：、故A、B以共同速度向右运动，B第二次与挡板碰撞后，以原速率反弹向左运动．此后由于系统的总动量向左，故最后A、B将以共同速度v3向左匀速运动．由动量守恒定律有：（M﹣m）v2=（M+m）v3

解得：设A在B上运动的总量程为L（即木板B的最小长度），由系统功能关系得：代入数据解得：L=8.96m

答：（1）B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，A、B的速度值分别是4m/s、1m/s．（2）最后要使A不从B上滑下，木板B的长度至少是8.96m．【考点】动量守恒定律；动能定理；功能关系．【分析】（1）A在B上滑动时，以AB整体为研究对象可知，AB组成的系统动量守恒，由此可以求出AB速度相等时的速度；对B，运用动能定理可求出此过程滑行的位移，即可判断出B与挡板碰撞时，A、B还未达到共同速度．再对系统运用动量守恒和对B运用动能定理分别列式，即可求得B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间A、B的速度值．（2）B与挡板第一次碰后向左减速运动，由动能定理可求得向左运动的最大距离．在A的作用下B再次反向向右运动，可达到共同速度，由系统的动量守恒求出共同速度．当B第二次与挡板碰撞后，B的速度立即反向，而A将继续向右运动，此后由于系统的总动量向左，最后A、B将以共同速度v3向左匀速运动．再运用动量守恒和能量守恒求出A在B上运动的总路程，就是木板B最小的长度．17.如图，电阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，电源内阻r＝0.6Ω，如果电路消耗的总功率为40W，电源输出功率为37.6W，求：（1）电源电动势E

（2）电阻R3的阻值参考答案：P总－P出＝I2r……………………2分I＝2A

……………………2分P总＝IE

……………………2分

E＝20v…………………2分E＝I(R3＋R并＋r)…………2分

R并＝R1R2/