江西省新余市杨桥中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

江西省新余市杨桥中学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.真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的()A．1倍

B．3倍C．6倍

D．9倍参考答案：A2.（单选）如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是(

)A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动，相互靠近D.ab和cd相背运动，相互远离参考答案：C3.（多选）光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等，因此在现代生活中被广泛应用。在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆锥形状。现把一段长为L的光纤简化为细长的圆锥体的一部分，其顶角很小，两端截面的半径分别为R1、R2，（且R1>R2）。若使光以一定的入射角从大截面射入后能从小截面射出，则下列说法不正确的是（

）A．光在此光纤中反射次数多于在同长度合格光纤中的反射次数B．光纤外套的折射率要小于内芯的折射率C．一定能量的光束从入口射入后，从出口射出的能量不变D．光在此光纤内运行的全反射临界角变大参考答案：CD4.（多选题）如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车，质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则（）A．小球以后将做自由落体运动B．小球以后将向右做平抛运动C．小球在弧形槽上升的最大高度为D．小球在弧形槽上升的最大高度为参考答案：AD【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】选取小球与小车组成的系统为研究对象，系统整个过程水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，系统的机械能守恒，所以相当于弹性碰撞！小球回到小车右端时，小球的速度为0，小车具有向左的速度．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度．【解答】解：A、系统整个过程水平方向动量守恒，设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：mv0=mv1+mv2①由动能守恒得：mv02=mv12+mv22②联立①②，解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动．故A正确，B错误；C、当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：mv0=2m?v

③mv02=2mv2+mgh

④联立③④解得：h=．故C错误，D正确．故选：AD5.气体对容器有压强，是因为A．气体有重力

B．大量气体分子对器壁的碰撞

C．气体能流动

D．气体能扩散参考答案：B

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为5m/s的车上，则此后车的速度是____________m/s，方向____________。参考答案：7.如图所示，圆弧轨道与水平面平滑连接，轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定，质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连．求：Ⅰ．弹簧的最大弹性势能；Ⅱ．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度．参考答案：解：Ⅰ．A下滑与B碰前，根据机械能守恒得：3mgh=×3mA与B碰撞，根据动量守恒得：3mv1=4mv2弹簧最短时弹性势能最大，系统的动能转化为弹性势能，据功能关系可得：Epmax=×4m解得：Epmax=mghⅡ．据题意，A．B分离时A的速度大小为v2A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中，根据机械能守恒得：3mgh′=×3m解得：h′=h答：Ⅰ．弹簧的最大弹性势能是mgh；Ⅱ．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度是h．8.在匀强电场中，有一固定的O点，连有长度都为的绝缘细线，细线的另一端分别系住一个带电小球A、B、C（不计重力，带电小球之间的作用力不能忽略），其中带负电、电荷量为，三个小球目前都处于如图所示的平衡状态（AO平行于电场线，且与直线BC垂直），则带电小球B、C所带电荷量（选填“”、“”或“”）；若已知静电力恒量为，则匀强电场的大小为。参考答案：9.某行星的质量约为地球质量的1/2，半径约为地球半径的1/6，那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为____________；此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为____________．参考答案：18︰1；︰110.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是（选填：甲、乙、丙）。参考答案：11.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，已知a、b相距4cm且ab连线与电场线平行，b、c相距10cm且bc连线与电场线成600角，现将一个带电荷量为2×10-8C的正电荷从a移到b时，电场力做功为4×10-6J，

则该匀强电场的场强E的大小是

N/C,

a、c两点间的电势差Uac为

V

参考答案：5000

450

12.如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中a灯的电压为________V；当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为________V。

参考答案：220，19013.如图所示，只在正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是____________（指明在哪个点或哪两点间），它在磁场中的运动时间是原来的________倍.参考答案：a点;1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做测量干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材可选用：A.

干电池一节（电动势约1.5V）；B.

直流电流表（量程为0～0.6A～3A，0.6A挡内阻为0.10Ω，3A挡内阻为0.025Ω）；C.

直流电压表（量程为0～3V～15V，3V挡内阻为15kΩ，15V挡内阻为25kΩ）；D.

滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；E.

滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.5A）；F.

电键； G.

导线若干根； H.

电池夹。（1）将选定的器材按本实验要求的电路（系统误差较小），在图所示的实物图上连线。（2）如图所示，电流表指针停止在图示位置，量程取0.6A挡时读数为

；量程取3A挡时读数为

。（3）根据实验记录，画出的U-I图象如图所示，可得待测电池的内阻r为

Ω。（4）按本实验要求的电路测出的E测和r测与真实值比较：E测

E真，r测

r真。（填“>”“<”或“=”）参考答案：(1)略

（2）0.28A

1.40A

（3）1.0

（4）＜

＜15.检测一个标称值为5的滑动变阻器的阻值。可供使用的器材如下：A．待测滑动变阻器，全电阻约为5（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）B．电流表A1，量程0.6A，内阻约为0.6C．电流表A2，量程3A，内阻约为0.12D．电压表V1，量程15V，内阻约为15KE．电压表V2，量程3V，内阻约为3KF．滑动变阻器R，全电阻约20G．直流电源E，电动势3V，内阻不计H．游标卡尺L．毫米刻度尺J．开关S，导线若干（1）用伏安法测定的全电阻值，所选电流表为

（填A1或A2）所选电压表为

（填V1或V2）

（2）在所给的方框内画出测量电路原理图

参考答案：①

A1，

v2

2电路略（分压式，外接）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度是a=5m/s2，飞机速度要达到v1=60m/s才能起飞，航空母舰甲板长为L=200m．试计算分析（1）若航空母舰静止，飞机靠自身能否安全起飞?（2）为使飞机安全起飞，可通过弹射装置给飞机初速度，至少应给多大的初速度v0?（3）若无弹射装置，可以让航空母舰以一定速度航行，求航空母舰的最小速度vX应是多少才能让飞机能够安全起飞？（设飞机起飞对航空母舰本身的运动状态没有影响，飞机的运动可以看作匀加速运动，计算结果中可以保留根号）参考答案：（1）不能安全起飞（2）（3）试题分析：（1）由匀变速直线运动的速度位移公式可以求出飞机从静止开始加速起飞需要的位移，然后分析答题；

（2）由速度位移公式可以求出飞机的初速度；（3）飞机的起飞速度是对地速度，可以将航母的速度看作是飞机的初速度，找出二者相对地面的位移之间的关系即可以求出其最小速度；解：（1）若能安全起飞，其末速度为，设位移为，则根据速度与位移的关系可以得到：，则，故不能安全起飞；（2）若要安全起飞，则战斗机被弹射出来时的速度为，则根据速度与位移的关系可以得到：，则：；（3）设在t时间内航空母舰和飞机的位移分别为和

航空母舰做匀速运动，则位移为：

飞机做匀加速直线运动，则位移为：则根据题意有：

由速度与时间关系有：

联立以上各式解得：【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，需要同学们注意当航空母舰也开始运动时，要找出二者对地位移的关系，然后才能求解出最小速度。17.一匀强电场，场强方向是水平的（如图）.一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求：（1）小球作什么运动？（2）匀强电场的电场强度？（3）小球运动到最高点时其电势能变化了多少？.参考答案：（1）匀减速直线运动

（2）

（3）试题分析：（1）因物体受重力及电场力的作用而做直线运动，故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上，由合力方向与速度方向的关系判断小球的运动性质，（2）由力的合成可求得电场强度，（3）由动能定理求得位移，即可由功的公式求得电场力的功，电场力做的功等于电势能的变化量．（1）设小球的电荷量为q，因小球做直线运动，则它受到的电场力Eq和重力mg的合力方向必与初速度方向在同一直线上，电场力必定水平向左，如图所示由力的合成可知合力恒定且与速度方向相反，所以小球做匀减速直线运动．（2）结合平行四边形定则作图，有：得：（3）设小球从O到最高点的路程为s，合力根据动能定理得：，得：物体运动的水平距离为：电场力做功为：根据功能关系可知：小球的电势能变化为：【点睛】本题有两点需要注意，一是由运动情景应能找出受力关系；二是明确功是力与力的方向上发生的位移的乘积．18.如图所示，水平面上有两电阻不计的足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

（1）通过小灯泡的电流强度；

（2）恒力F的大小；

（3）金属棒的质量；

（4）8秒内通过电阻R的电量．参考答案：解析：（1）（4分）金属棒未进入磁场，电路总电阻

回路中