广东省佛山市莘村中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

广东省佛山市莘村中学2021年高二物理上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.关于电场强度、电势和电势能，下列说法中正确的是（

）A．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就打

B．在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大

C．在电场中电势高的点，电场强度一定大

D．在负的点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

参考答案：D2.一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为e=10sin4πtV，则：A．该交变电动势的频率为2Hz

B．零时刻线圈平面与磁场方向垂直C．t=0.25s时，e达到最大值

D．在1s时间内，线圈中电流方向改变100次参考答案：AB3.（单选）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，如图（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：B4.入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（）A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少C．逸出的光电子的最大初动能减小D．有可能不再产生光电效应参考答案：B【考点】光电效应．【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．【解答】解：A、若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关．故A错误；B、入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小．故B正确．C、入射光照射到某金属表面上发生光电效应．若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，光电子的最大初动能不变．故C错误D、入射光照射到某金属表面上发生光电效应．若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，故D错误；故选：B5.(单选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是

（

）

A．其所受合力不变

B.其向心加速度不变

C.

其线速度不变

D.其角速度不变参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处，将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处，如图所示，当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为______，方向______（填向左或右）。参考答案：

向左

7.右图为一多用电表的电路图，其中电流表G满偏电流为1mA，内阻为100Ω；电池电动势为1.5V，三个定值电阻数值如图所示，它能测量的最大电流为___________mA，最大电压为__________V，它的欧姆档的中值电阻为___________Ω。参考答案：_____40_____，_____10_____，_____750__8.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50Hz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

变速

109.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J，气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J.参考答案：吸收，0.6，0.2。10.如果在磁场的某一区域内，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场称为

。参考答案：匀强磁场11.如图所示，匀强电场与竖直方向成角，一个带负电荷的小球电荷量为q，质量为m，用细线系在竖直墙面上，恰好静止在水平位置，则场强大小为____________。参考答案：

12.真空中有一个点电荷a，电量为Q=10-4C，点P与a距离为2m，静电力常量为9.0×109N·m2/C2，则P点的电场强_______N／C。参考答案：13.磁铁的磁极吸引着两根铁丝，两根铁丝下端相互排斥，如图2.5-2所示，这是因为铁丝被磁铁

后，远离磁极的一端的极性是

（填“相同”或“相反”）的而相互排斥。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究恒力对小车做功与小车动能改变的关系”实验，在实验中，该小组同学进行了平衡摩擦力后，把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。(1)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有____________和

。(2)如图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究恒力对小车做功与小车动能改变的关系。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m。用题中给出的字母，恒力对小车做的功可表示为________，小车动能的改变量可表示为____________，只要推导出二者在误差范围内相等即可得出结论。参考答案：（1）刻度尺

和

天平

（2）mgx；（1）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平；（2）小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx；由可知，，，所以小车动能的改变量为：。15.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距。开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间。

①

木块的加速度可以用表示为＝__________。

②

改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧秤示数的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是

(

)

③

用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是

(

)

A．可以改变滑动摩擦力的大小

B．可以更方便地获取更多组实验数据

C．可以更精确地测出摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：①;

；

②

C

；

③

BC

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图所示。A、B为两块平行金属板，间距d＝0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E＝1.0×103N/C的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m＝2.0×10－15kg、电荷量为q＝－2.0×10－16C，喷出的初速度v0＝2.0m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒的重力和所受空气阻力以及带电微粒之间的相互作用力均可忽略。试求：（1）微粒落在B板上的动能；（2）微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间；（3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小。参考答案：加速度方向竖直向下（2）(4分)

初速度方向竖直向下时,微粒到达B板所需的时间最短由

即200t2＋t－1＝0，∴t＝0.05s。（3）(4分)

微粒最后落在B板上所形成的图形为圆形，打在圆周边缘点的微粒在两板间做类平抛运动，水平方向

R=V0t1竖直方向

d=at12/2解得：∴区域面积s=πR2==0.5πm217.如图所示，倾角为θ=45°的直导轨与半径为R的圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内，一质量为m的小滑块从导轨上的A处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点D水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计一切阻力．求：（1）滑块运动到D点时速度的大小．（2）滑块运动到最低点C时对轨道压力的大小．（3）A、C两点的竖直高度．参考答案：解：（1）根据几何关系知，OP间的距离为：x=，根据R=得：t=，则滑块在最高点C时的速度为：．（2）对最低点C到D点运用动能定理得：﹣mg2R=解得：v=，对最低点由牛顿第二定律得：解得：FN=6mg由牛顿第三定律得：滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg．（3）不计一切阻力，A到C过程满足机械能守恒定律：，解得：h=2.5R答：（1）滑块运动到D点时速度的大小是．（2）滑块运动到最低点C时对轨道压力的大小是6mg．（3）A、C两点的竖直高度是2.5R．【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）根据几何关系得出平抛运动的水平位移，结合平抛运动的规律，求出平抛运动的初速度，即在最高点D的速度．（2）对最低点C到D点运用动能定理，求出最低点的速度，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出滑块对最低点C的压力大小．（3）对C到最低点运用机械能守恒定律，求出A、C两点的竖直高度大小．18.一质点做简谐运动的图象如图所示．求（1）质点离开平衡位置的位移x和时间t的函数关系式；（2）从t=0到t=5×10﹣2s的时间内，质点的路程s和位移x的大小．参考答案：解：（1）由x﹣t图象得