山西省忻州市阳明堡镇古城中学2021年高二物理测试题含解析

山西省忻州市阳明堡镇古城中学2021年高二物理测试题含解析一、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，一金属小球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则( )A．Ea最大 B．Eb最大

C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec参考答案：C2.如图10－2－27所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9V6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图10－2－28所示的交变电压，则以下说法中不正确的是()A．电流表的示数为2AB．电压表的示数为27VC．副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作D．变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz参考答案：BC3.（多选）如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图像，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图像，若将这两个电阻分别接到该电源上，下列说法正确的是（

）A．两电阻阻值R1＞R2B．R2接在电源上时，电源的内阻消耗功率更大C．R2接在电源上时，电源的效率更高D．电源的内阻和R2的阻值相等参考答案：ABD4.关于匀强电场电势差和场强的关系，正确的说法是：（

）A、在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B、任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C、电势减小的方向必定是场强的方向D、沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等参考答案：D5.—个初动能为的带电粒子，垂直电场线方向飞人带电的平行板电容器，飞出时带电粒子动能为飞入时动能的倍.如果使粒子的初速度为原来的倍，那么当它飞出电容器的时刻,动能为（

）A.

B.

C.

D.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一段导体的电阻减小6后，接在原电源上发现电流比原来增大1/4，则该导体原来的电阻为__________。参考答案：_30Ω____7.将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁感应强度B大小为

T,若将通电导线中的电流减为2A,则导线受安培力为

N.参考答案：0.2

0.28.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变．若密闭的空气可视为理想气体，在上述空气体积变化的过程中，外界对空气做了0.6J的功，则空气

（选填“吸收”或“放出”）了

J的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能

（选填“增加”或“减小”）．参考答案：放出（2分），

0.6（2分），

减小9.当接通电源后，小磁针A按图所示方向运动，则电源的

（填“左”或“右”）侧为电源正极，小磁针B的N极指向

方向参考答案：10.把一线框从一匀强磁场中匀速拉出。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是 ，拉力功率之比是 ，线框产生的热量之比是 ，通过导线截面的电量之比是 。参考答案：1:2

,

1:4

,

2:1

,

1:1

11.如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像__________________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n＝________，并在图中画出正确完整的光路图．参考答案：让P2的像挡住(1分)

挡住P1、P2的像(1分)

挡住P3以及P1、P2的像(1分)

(2分)

见解析图(2分)

12.如图所示，水平向左的匀强电场，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m，带负电小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角的位置B时速度为零。（1）该小球在B点的电势能比在A点时

（大、小）。（2）小球所受电场力与重力之比为

。（3）小球从A到B过程中，电场力做功

。（4）小球从A到B过程中，最大动能为

。参考答案：.①大

②

③④13.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3：1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为

，A、B碰撞前、后两球总动能之比为

．参考答案：4：1，9：5【考点】动量守恒定律．【分析】设开始时B的速度为v0，由题得出B与A碰撞后A与B的速度关系，然后由动量守恒定律即可求出质量关系，由动能的定义式即可求出动能关系．【解答】解：设开始时B的速度为v0，B球碰撞前、后的速率之比为3：1，A与挡板碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞，所以碰撞后A与B的速度方向相反，大小相等，A的速度是，B的速度是，选取向左为正方向，由动量守恒定律得：整理得：碰撞前的动能：碰撞后的动能：=所以：故答案为：4：1，9：5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2，且m1＞m2）；②按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端；③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；④将小球m2放在斜槽前端边缘上，让小球m1从斜槽顶端A处仍由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．根据该同学的实验，请你回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的

点，m2的落点是图中的

点．（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式

，则说明碰撞中动量是守恒的．（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式

，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．参考答案：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；（2）设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出动量的表达式即可求解；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失；根据机械能守恒定律可求得表达式．【解答】解：（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：，LDcosα=v′1t解得：同理可解得：，所以只要满足m1v1=m2v2+m1v′1即：则说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．则要满足关系式m1v12=m1v′12+m2v2即m1LE=m1LD+m2LF故答案为为：（1）D；F（2）（3）m1LE=m1LD+m2LF15.（4分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是，如果忽略空气阻力，在重物竖直下落的过程中，其重力势能的_______等于动能的______(选填“增加量”或“减少量”)。在打点计时器、天平、刻度尺、秒表这些仪器中，本实验不需要使用的仪器是______和_____。参考答案：减少量，增加量，天平，秒表四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，质量为，带电量为的滑环，套在固定绝缘的水平长杆上，环与杆间动摩擦因数为，磁感应强度为的匀强磁场垂直于长杆，今给滑环一个向右的瞬时冲量，求滑块在运动过程中克服摩擦力做的功。

参考答案：环初速度为，则（2分）若，则（2分）若，则（4分）若，滑环末速度满足（4分）17.(17分)如图所示，半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC与光滑水平地面AB相切于B点，弹簧左端固定在竖直墙壁上，用一质量为m的小球紧靠弹簧并向左压缩弹簧，已知弹簧在弹性限度内。现由静止开始释放小球，小球恰好能沿轨道通过半圆形轨道的最高点C。求：

（1）释放小球瞬间弹簧的弹性势能。（2）小球离开C点后第一次落地点与B点的距离。参考答案：解析：(1)小球恰好能通过最高点C，设C点的速度为C，则：

（3分）小球从A到C的过程中，设所求的弹性势能为EP，由机械能守恒定律可得：

(每个式3分)(2)小球从C点抛出后做平抛运动，设小球的落地点与B的水平距离为S，则：

(每个式3分)

联立解得S＝2R

（2分）

18.（10分）一块总质量为m的光滑绝缘板，放在光滑水平面上，它的左右两端和板的O点处固定有三块竖直的带电平行板A、B、P；P板在靠近光滑绝缘板O点处开有小孔；A、P之间存在水平向右的匀强电场，B、P之间存在有水平向左的匀强电场，两个电场强度大小相等，方向相反，如图所示。一个质量为m的带正电的物体（可视为质点）以初速度从