2021-2022学年湖南省长沙市双江口联校高二物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省长沙市双江口联校高二物理上学期期末试卷含解析一、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.（多选题）下列哪些现象属于热运动（）A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C．含有泥沙的水经一定时间会澄清D．用砂轮打磨而使零件温度升高参考答案：AB【考点】分子的热运动．【分析】根据扩散现象分析A与B；水中的泥沙属于固体小颗粒；用砂轮打磨零件的过程中将一部分的机械能转化为内能，零件的温度升高．【解答】解：A、把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的是由于铝分子与铅分子做扩散运动，彼此进入对方的引起的，属于分子的扩散运动，也属于热运动．故A正确；B、喝汤时尝到了胡椒的味道是由于胡椒分子在水中做扩散运动引起的，属于分子的热运动．故B正确；C、含有泥沙的水经一定时间会澄清是由于泥沙颗粒的比重大于水的比重，在重力的作用下向下运动产生的结果，不属于分子的热运动．故C错误；D、用砂轮打磨使零件温度升高的过程中是由于一部分分机械能转化为内能引起的，与热运动无关．故D错误．故选：AB2.如图所示，A、B是规格完全相同的两个小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻可不计，开始时S处于断开状态（

）A．S闭合后，A灯比B灯先达到最大亮度B．S闭合后，B灯比A灯先达到最大亮度C．当闭合S，经过足够长时间后，再次断开S时，A灯比B灯先熄灭D．当闭合S，经过足够长时间后，再次断开S时，B灯比A灯先熄灭参考答案：3.关于重力的以下说法中，正确的是A．物体静止时受到的重力最大，沿水平面运动时受到的重力最小B．重力的方向总是竖直向下的C．重力没有施力物体D．重力的大小只决定于物体质量参考答案：B4.下列说法正确的是A.光的频率越低，其粒子性越显著B.光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波C．物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象性D.在光的单缝衍射实验中，狭缝交窄，光子动量的不确定量变大参考答案：BCD5.如图所示，当条形磁铁向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是A．向右摆动

B．向左摆动

C．静止

D．不能判定参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲乙两船停在湖面上，相距24m，有一列水波在湖面上传播，每分钟上下振荡15次，甲船位于波峰时，乙船恰好位于波谷，它们中间只有一个波峰，此水波的波长为________m，波速为________m/s。参考答案：16；47.（填空）如图所示，在螺线管的外部接一块灵敏电流表。有一块条形磁铁匀速穿过线圈内部。在磁铁穿入线圈的过程中，通过电流表的电流方向为_________。参考答案：从a到b8.实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法辨认正、

负极,某同学设计了下面的探究电源极性的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放螺线管,如图所示,闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,则电源的

端是正极,在电源内电流由

流向

（填A或B）参考答案：则电源的B端是正极（2分）,在电源内电流由A流向B9.动量定理的内容是

，表达式是__________。参考答案：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，10.如右图所示，是研究平行板电容器电容的实验装置，其中极板A接地，极板B与静电计相接，静电计外壳也接地。在实验中，若将A极板稍向左移动一些，增大电容器两极板间的距离，电容器所带的电量可视为不变，这时可观察到静电计金属箔张角会_________；两极板间的距离增大后，两极板间的电场强度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：变大、不变11.某电铃正常工作时的电压是6V，电阻是10，现手边有一电压是15V的电源，要使电铃正常工作应将这个电铃与_________欧的电阻______联后接到这个电源上。参考答案：_15__________，_________串_____12.如图，用传送带给煤车装煤，20s内有0.5t的煤粉落于车上．要使车保持2m/s的速度匀速前进，则对车应再施以水平力的大小为_______N．参考答案：13.（5分）激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了干涉原理，用二次曝光照相获得的“散斑对”相当于双缝干涉中的双缝，被测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于屏之间距离以及相邻条纹间距。若所用激光波长为，则该实验确定运动速度是

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：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，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图6所示.在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.（1）若已得到打点纸带如图并测得各相邻计数点间距标在图上.A为运动起始的第一点.则应选_____________段来计算A的碰前速度.应选____________段来计算A和B碰后的共同速度.(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).（2）已测得小车A的质量，小车B的质量.由以上测量结果可得：碰前总动量=____________kg·m/s;碰后总动量=____________kg·m/s.（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）

BC

、

DE

（2）

0.420

、

0.41715.某实验小组进行“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验．所用小灯泡的额定电压为5V，除了图甲中所提供的器材外，还有一个多用电表．（1）先将小灯泡从电路中单独取出，用多用电表的欧姆档测量其阻值，选择开关和指针位置如图乙所示，则小灯炮阻值为

Ω（2）连接好如图甲所示的电路图，并使用多用电表的电压档测量小灯泡的电压，红表笔应接触接线柱

（选填“a”、“b”或“c”）的金属部分，开关闭合前滑动变阻器滑片应置于变阻器的最

端（选填“左”、或“右”）（3）某同学根据测量结果绘制出的U﹣I图象如图丙所示，发现小灯泡在额定电压下的阻值跟多用电表测出的阻值相差较大，对这一结果解释合理的是：

A．多用电表只能粗测阻值，测出的阻值很不准确B．伏安法测电阻存在误差，所以由图丙得到的阻值很不准确C．用多用电表来测电压存在误差，所以由图丙得到的阻值很不准确D．由多用电表测的是常温下的灯泡阻值，而小灯泡在额定电压下发光时温度较高，阻值较大．参考答案：1.2；（2）b，左；（3）D．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据欧姆表的读数方法进行读数；（2）明确电表的使用方法，从而明确表笔的接法；同时明确实验电路接法，从安全角度分析开始时滑片的位置；（3）知道灯泡电阻随温度的变化而变化规律，从而分析两种测量结果不同的原因．【解答】解：（1）由图可知，欧姆表档位为×1，故读数为：1.2×1=1.2Ω；（2）电表在使用中应保证电流红进黑出，因此红表笔应接触b部分；由于实验中采用分压接法，因此开关闭合前滑片应置于变阻器最左端，以保证测量端电压最小；（3）由于灯泡电阻随温度的增大而增大，因此工作时测量电阻要大于用多用电表测出的数据，故D正确，ABC错误．故答案为：1.2；（2）b，左；（3）D．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，一块长为的光滑平板PQ固定在轻质弹簧上端，弹簧的下端与地面固定连接。平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间（图中未画出竖直导轨），从而只能地竖直方向运动。平板与弹簧构成的振动系统的振动周期。一小球B放在光滑的水平台面上，台面的右侧边缘正好在平板P端的正上方，到P端的距离为。平板静止在其平衡位置。水球B与平板PQ的质量相等。现给小球一水平向右的速度，使它从水平台面抛出。已知小球B与平板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞过程中重力可以忽略不计。要使小球与平板PQ发生一次碰撞而且只发生一次碰撞，的值应在什么范围内？取参考答案：解析：如果小球的水平速度比较大，它与平板的第一次碰撞正好发生在平板的边缘Q处，这时的值便是满足题中条件的最大值；如果小球的水平速度较小，在它与平板发生第一次碰撞后再次接近平板时，刚好从平板的边缘Q处越过而不与平板接触，这时的值便是满足题中条件的最小值．设小球从台面水平抛出到与平板发生第一次碰撞经历的时间为，有

（1）若碰撞正好发生在Q处，则有

（2）从（1）、（2）两式解得的值便是满足题中条件的最大值，即

（3）代入有关数据得

（4）如果，小球与平板的碰撞处将不在Q点．设小球第一次刚要与平板碰撞时在竖直方向的速度为，则有

（5）以、分别表示碰撞结束时刻小球和平板沿竖直方向的速度，由于碰撞时间极短，在碰撞过程中，小球和平板在竖直方向的动量守恒．设小球和平板的质量都是m，则有

（6）因为碰撞是弹性的，且平板是光滑的，由能量守恒可得

（7）解（6）、（7）两式，得

（8）

（9）碰撞后，平板从其平衡位置以为初速度开始作简谐振动．取固定坐标，其原点O与平板处于平衡位置时板的上表面中点重合，x轴的方向竖直向下，若以小球和平板发生碰撞的时刻作为，则平板在t时刻离开平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是两个待定的常量，利用参考圆方法，在t时刻平板振动的速度

（12）因时，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球开始作平抛运动．如果第一次碰撞后，小球再经过时间与平板发生第二次碰撞且发生在Q处，则在发生第二次碰撞时，小球的x座标为

（16）平板的x座标为

（17）在碰撞时，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有关数据得

（19）这便是满足的方程式，通过数值计算法求解方程可得（参见数值列表）

（20）如果第二次碰撞正好发生在平板的边缘Q处，则有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而满足题中要求的的最小值应大于（22）式给出的值．综合以上讨论，的取值范围是

（23）附：（19）式的数值求解用数值解法则要代入不同数值，逐步逼近所求值，列表如下：0.7300.7500.7600.7650.7700.7710.7720.7750.7800.7900.8103.313.123.022.962.912.912.902.862.812.702.482.612.762.832.872.912.912.912.942.983.063.210.700.360.190.0900-0.01-0.08-0.17-0.36-0.73

17.（18分）如图所示，宽度为d1的I区里有与水平方向成45°角的匀强电场E1，宽度为d2的II区里有相互正交的匀强磁场B和匀强电场E2。一带电量为q，质量为m的微粒自图中I区左边界线上的P点由静止释放后水平向右做直线运动进入II区的复合场再做匀速圆周运动到右边界上的Q点，其速度方向改变了60°，重力加速度为g。（d1、E1、E2未知）求：

（1）E1、E2的大小；

（2）有界电场E1的宽度d1。参考答案：（1）由题意有：

（2分）