山西省忻州市门限石中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

山西省忻州市门限石中学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.直导线ab长为L，水平放置在匀强磁场中，磁场方向如图，磁感应强度为B，导线中通有恒定电流，电流为I，则

A．若电流方向由b向a，则安培力方向竖直向上B．导线在纸面内转动，所受安培力大小为BIL不变C．若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变成BILcosαD．若使导线在垂直纸面的平面内转过α角，则安培力大小变为BILsinα参考答案：B2.如右图所示，开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个开关后油滴P会向下运动（电源内阻不计）（

）A．S1

B．S2

C．S3

D．S4参考答案：C3.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是

A.卫星的线速度为

B.卫星运行的向心加速度小于地面的重力加速度C.卫星运行时受到的向心力大小为D.卫星距离地面的高度为参考答案：AB4.一弹簧振子振幅为A，从最大位移处需时间t0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过t0/2时的速度大小和加速度大小分别为υ1和a1，而振子位移为A/2时速度大小和加速度大小分别为υ2和a2，那么（

）A．υ1＞υ2

B．υ1＜υ2

C．a1＞a2

D．a1＜a2

参考答案：

BC5.传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种压力传感器。当待测压力F作用在可动膜片电极上时，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么：（

）A.当F向上压膜片电极时，电容将减小B.当F向上压膜片电极时，电容不变C.若电流计有示数，则压力F发生了变化D.若电流计有示数，则压力F不发生变化参考答案：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，L1和L2是远距离输电的两根高压线，在靠近用户端的某处用电压互感器和电流互感器监测输电参数．在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候．甲减小（填增大、减小或不变）；乙增大．（填增大、减小或不变）．参考答案：解：由图可知：甲是电压互感器，乙是电流互感器，所以甲是电压表，乙是电流表．在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候，副线圈总电阻变小，副线圈总电流变大，所以输电导线电流变大，输电导线电阻R不变，由U=IR可知，电压损失变大，所以高压线上输出电压变小，根据匝数比等于电压之比，所以甲电表的示数变小．输电导线电流变大，所以乙电表的示数变大，故答案为：减小，增大．7.用如图1所示的电路测量某电阻Rx的阻值，某次实验中两电表的示数情况，如图2．则：电流表A的示数为

A，电压表V的示数为

V．若已知电压表的内阻为5kΩ，电流表的内阻为0.5Ω，则待测电阻的真实值为

．参考答案：0.30；2.40；7.5Ω．【考点】伏安法测电阻；用多用电表测电阻．【分析】根据图示电表确定其量程与分度值，根据指针位置读出其示数，然后应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出待测电阻阻值．【解答】解：由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数：I=0.30A，由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数：U=2.40V，待测电阻阻值：RX=﹣RA=﹣0.5=7.5Ω；故答案为：0.30；2.40；7.5Ω．8.一个电场区域中有如图1－26所示的电场线，画出在a、b两处的场强方向，比较a、b两处的场强大小Ea____Eb(填＞、=、＜符号)．参考答案：＜9.如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图．玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则（1）出射光线与入射光线

．（填仍平行或不再平行）．（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得Mn=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=

．参考答案：不平行，1.5【考点】光的折射定律．【分析】根据光的折射定律和几何关系判断出射光线和入射光线之间关系．根据折射定律求出玻璃砖的折射率．【解答】解：（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行．（2）根据折射定律得，n=．故答案为：不平行，1.510.如图，R1=2，小明在实验中记录三只电表的读数时，不慎漏记了单位，记下了一组数据是1.5、2.5和3，请你帮助它确定电源电压是_____V，R2的电阻是_____。参考答案：3

311.如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为

V，

端电势高（填“A”或“B”）。参考答案：12.在验证机械能守恒定律的实验中，某同学使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图丙所示。则纸带上C点的速度

m/s，重锤的加速度为

m/s2。参考答案：13.如图所示，理想变压器的输入电压表达式u＝311sin314t(V)，变压器的变压比是10：1，次级负载电阻R为20Ω,，则负载两端的电压为______V，初级线圈的输入功率为_____W。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。为了检测小灯泡、开关以及3根导线：

①在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的

（填“电压”“电流”“欧姆”）挡，进行检查；②在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的

（填“电压”“电流”“欧姆”）挡，进行检查；③在开关闭合情况下，若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势，则表明

。参考答案：①

电压

②

欧姆

③

小灯泡坏了15.某同学用图所示的装置做“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静止放置，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．(1)本实验必须测量的物理量有________；A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径rD．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、OCF．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)根据实验要求，ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)；(3)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？(不必作分析)__________________________________；(4)为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为__________cm；(5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________________．参考答案：(1)BE(2)大于(3)b球先落地，对实验结果无影响(4)45.95±0.02(5)maOB＝maOA＋mbOC四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。求：（1）电场强度的大小（2）粒子到达P2时速度的大小和方向（3）磁感应强度的大小参考答案：17.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2．取重力加速度g=10m/s2．求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v′；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L．参考答案：解：（1）滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律，有：得：=2m/s．（2）滑块A与B碰撞，轨道向右为正方向，根据动量守恒定律，有：mAvA=（mA+mB）v'得：．（3）滑块A与B粘在一起滑行，根据动能定理，有：又因为：f=μN=μ（mA+mB）g代入数据联立解得：l=0.25m．答：（1）碰撞前瞬间A的速率为2m/s；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度．（2）A、B碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率．（3）对AB整体运用动能定理，求出AB整体在桌面上滑动的距离．18.一个灯泡L，额定电压U=6V、额定功率P=12W。一台直流电动机D，其线圈电阻R=2Ω，把L与D并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光。如果把L与D串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是P1=9W.求这时电动机转