广东省广州市洛溪新城中学2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析

广东省广州市洛溪新城中学2021-2022学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.某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚起动时（）A．该同学处于超重状态 B．该同学处于失重状态C．该同学的重力变大 D．该同学的重力变小参考答案：A【考点】超重和失重．【分析】当物体的加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态【解答】解：A、某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚起动时，向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态．故A正确，B错误C、无论是超重或失重状态，物体所受到的重力并没有发生变化，只是对接触面的压力不和重力相等了，故C、D错误故选A．2.如图，L1、L2是劲度系数均为k的轻质弹簧，A、B两只钩码均重G，则静止时两弹簧伸长量之和为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：D3.“加速度”这一物理量用来描述物体的A．位置变化

B．运动快慢

C．速度变化

D．速度变化快慢参考答案：D4.（多选）回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是（

）A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D．与带电粒子的质量有关，质量越大，能量越大参考答案：AB5.如图所示，闭合电键S，电压表的示数为U，电流表的示数为I，现向左调节滑动变阻器R的触头P，电压表V的示数改变量的大小为ΔU，电流表的示数改变量大小为ΔI，则下列说法正确的是（

）

A．变大B．变大C．电阻R1的功率变大D．电源的总功率变大参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.把长L=0.25m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁强中，使导体棒和磁强方向垂直，如图所示．若导体棒的电流I=2.0A，方向向右，则导体棒受到的安培力大小F=____________N，安培力的方向为竖直向__________（选填“上”或“下，').参考答案：.5.0×10-3

上7.A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA=4kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示．则：（1）由图可知A、B两物体在

时刻发生碰撞，B物体的质量为mB=

kg．（2）碰撞过程中，系统的机械能损失

J．参考答案：（1）2s，6；（2）30【考点】动量守恒定律．【分析】根据位移时间图线分别求出A、B两物体碰前和碰后的速度，根据动量守恒定律求出B物体的质量．根据能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能【解答】解：（1）根据图象可知，A、B两物体在2s末时刻发生碰撞，x﹣t图象的斜率表示速度，则碰前A的速度为：，B的速度为：．碰后的AB的速度为：v=．根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根据能量守恒得，损失的机械能为：代入数据得：△E=30J．故答案为：（1）2s，6；（2）308.两个相同的金属小球，一个带电Q1=4.0×10﹣11C，另一个带电Q2=﹣6.0×10﹣11C．（1）两球相距50cm时，它们之间的静电力是

N．（2）把两球接触，分开后使它们仍相距50cm，它们之间的静电力为

N．参考答案：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．【考点】库仑定律．【分析】（1）根据库仑定律公式F=k列式求解即可；（2）把两球接触，由于两个金属球相同，故电量是先中和后均分，根据库仑定律再次求解静电力即可．【解答】解：（1）根据库仑定律，静电力为：F=k=N=8.64×10﹣11N（2）把两球接触，电量是先中和后均分，为：Q=C=﹣1×10﹣11C故静电力为：F′=k=N=3.6×10﹣12N故答案为：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．9.（2分）牛顿曾设想，从高山上水平抛出的物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远。如果抛出速度足够大，物体就将绕地球运动，成为人造地球卫星（如图）。设地球的质量为M，物体到地心的距离为r，万有引力常量为G，则当物体抛出的速度增大到

时，物体将绕地球运动而不落回地面。参考答案：10.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，保持小车的质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：组别12345F/N01.12.23.34.4a/ms-200.511.52（1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a-F的关系图线；（2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成______比；（3）当研究加速度与质量的关系时，应保持

不变，改变小车的质量来进行实验．参考答案：（1）见右图（2）正（3）小车受到的作用力

11.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如右上图所示。请你根据数据点位置完成U—I图线，并由图线求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω。参考答案：

1.48—1.54V

0.48—0.55Ω

12.如图7是伏安法测电阻的安培表_____接法(填“内”或“外”)，在伏安法测电阻的实验中，测得电阻R两端的电压为2.20V，通过电阻的电流为0.20A，则该电阻的测量值R为

Ω，这个结果比真实值偏

(填大或小)参考答案：外

11

小

13.某介质对红光的折射率为n1，红光在该介质中的速度为v1,波长为λ1，发生全反射的临界角为C1，该介质对紫光的折射率为n2，，紫光在该介质中的速度为v2,波长为λ2发生全反射的临界角为C2，则n1

n2；λ1

λ2；v1

v2；C1

C2。（填<,>或=）参考答案：<

，

>

，

>

，

>

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.14．（8分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：

小灯泡L，“3.8V．0.3A”

电压表V，量程0～5V，内阻5k?

电流表A1，量程0～100mA，内阻4?

电流表A2，量程0～500mA，内阻0.4?滑动变阻器R1，最大阻值10?，额定电流1.0A

滑动变阻器R2，最大阻值500?，额定电流0.5A

直流电源E，电动势约为6V，内阻约为0.5?(1)在上述器材中，电流表应选

;滑动变阻器应选

.(2)在虚线框内画出实验的电路图（采用分压式电路），并在图中注明对应元件的符号。

(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出如图所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)参考答案：（1）

A2

R1

（3）

B、D

（4）

15.某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选

段来计算A碰前的速度，应选

段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．（2）已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为

kg?m/s，碰后两小车的总动量为

kg?m/s．（3）第（2）问中两结果不完全相等的原因是

．参考答案：（1）AC；DE；（2）0.420；0.417；（3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，确定AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后，在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，所以BC应为碰撞之前匀速运动阶段，DE应为碰撞之后匀速运动阶段．（2）物体发生的位移与发生这些位移所用时间的比值等于匀速运动的物体在该段时间内的速度．P=mv=m；（3）分析运动过程外力的影响，从而明确实验误差的来源．【解答】解：（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后．推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．故答案为BC、DE（2）碰前系统的动量即A的动量，则有：P1=m1v1=m1=0.40×=0.420kg?m/s

碰后的总动量为：P2=（m1+m2）v2=（m1+m2）=（0.40+0.20）×=0.417kg?m/s（3）由于纸带与打点计时器之间存在摩擦力，从而使两结果并不完全相等；故答案为：（1）AC；DE；（2）0.420；0.417；（3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B，其质量ｍA=1kg、ｍB=4kg，它们中间用一根轻弹簧相连．一颗水平飞行的子弹质量为ｍ0=50g，以V0=500m/s的速度在极短的时间内射穿两木块，已知射穿A木块后子弹的速度变为原米的3/5，且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍．求：

(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能；(2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能；参考答案：(1)子弹射穿A时，子弹与A动量守恒：------------(1分)得:

-----------------(1分)射穿A木块过程中，系统损失的机械能--------------(2分)(2)子弹射穿B时，子弹与B动量守恒：----------(1分)又由已知得：----------(1分)得：-------------(1分)子弹射穿B以后，弹簧开始被压缩，A、B和弹簧组成的系统动量守恒：------------(1分)由能量关系：-----------(1分)得：------------(1分)17.用恒力F拉动用一块涂有碳黑质量为2kg的玻璃板竖直向上由静止开始运动，一个装有指针的振动频率为5Hz的电动音叉在玻璃板上画出如图10所示的曲线．若量得OA＝1cm，OB＝4cm，OC＝9cm，则拉力F有多大(g取10m／s2)?参考答案：T=0.2s（3