2021-2022学年湖南省娄底市车田江中学高二物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省娄底市车田江中学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1.一旅客在站台候车线处候车，若动车一节车厢长18米，动车进站时可以看做匀减速直线运动．他发现4s内动车从他跟前驶过3节车厢，而在接下来的2s内驶过1节车厢．则该动车的加速度大小为（）A．1m/s2 B．1.5m/s2 C．2.5m/s2 D．3m/s2参考答案：B解：4s内动车从他跟前驶过3节车厢，则该段时间内中间时刻的瞬时速度，接下来的2s内驶过1节车厢，该段时间内中间时刻的瞬时速度，则动车的加速度a=．负号表示方向．故B正确，A、C、D错误．故选：B．2.如图，一带正电的离子束沿图中箭头方向通过两磁极间时，它受的洛伦兹力方向A．向上

B．向下C．指向N极

D．指向S极参考答案：A3.如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（

）A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h参考答案：BD4.（单选）以抛出点为起点，初速度方向为水平位移的正方向，不计空气阻力，则下图中，能正确描述做平抛运动物体的水平位移随时间变化关系的图象是参考答案：．C试题分析：做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速运动，即，所以x与t成正比关系，选项C正确。考点：平抛运动的规律。5.（单选）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.把一带电量为q1=3.2×10-19C的点电荷放在某电场中的P点，受到的电场力F=9.6×10-17N，则P点的电场强度为

N/C；如果再荷把此电从P点移走，放上另一个点电荷q2=6.4×10-20C，那么P点的电场强度为

N/C。参考答案：

7.在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为

m/s，（单位为cm，g=10m/s2）．参考答案：1m/s．【考点】研究平抛物体的运动；运动的合成和分解．【分析】在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，从而能求出小球抛出初速度及其它速度．【解答】解：A、B、C是平抛运动轨迹上的三个点，由水平位移可知：三个点时间间隔相等．

竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt2可得：t===1×10﹣1s

水平方向：匀速运动，则v0==m/s=1m/s

所以初速度v0=1m/s

故答案为：1m/s．8.我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。⑴给岀的实物图中，请用笔画线代替导线补全实验电路；⑵接好电路，合上开关瞬间，电流表指针

（填“偏转”或“不偏转”）；⑶电路稳定后，电流表指针

（填“偏转”或“不偏转”）；⑷根据以上实验可得：产生感应电流的条件

。参考答案：9.用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡。设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的频率为______________。若将所用电容器的电容变为4C,线圈的自感系数不变，则电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间t=__________。参考答案：10.（6分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.2J，已知A、B两点间距离为2cm两点连线与电场方向成角。则：(1)该负电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功=

；(2)A、B两点间的电势差以=

；(3)该匀强电场的电场强度E=

。参考答案：（1）-0.2J（2分）；（2）100V（2分）；（3）1×104

V/m

（2分）11.参考答案：12.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

13.有一充电的平行板电容器，两极板间距3mm，两极板的电压为3V，则板间的电场强度为___

__V/m，现设法使极板上的电荷量减少3×10-4C。于是其电压降为原来的1/3，由此可知，该电容的电容量为___

__μF。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.单摆测定重力加速度的实验中：

（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=

mm.（2）悬点到小球底部的长度l0，示数如图乙所示，l0=

cm（3）实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丁所示的F-t图象。那么：①单摆的周期是

（用题目中的物理量t0表示）.②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是

.A．

B．

C．

D．参考答案：（1）11.70；（2）100.25；（3）4to

②BD15.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①在边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是

．（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为

m．（结果保留1位有效数字）参考答案：（1）④①②⑤③；（2）5×10﹣10．【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．【解答】解：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③）（2）计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=，再计算油膜面积，最后计算分子直径为：d==5×10﹣10m．故答案为：（1）④①②⑤③；（2）5×10﹣10．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=370角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为=0.25.（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）求：（1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时加速度a的大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求此时金属棒速度v的大小；（3）若R=2Ω，在（2）问中，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度B的大小和方向.（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）参考答案：代入已知条件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(2分)(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(2分)此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv

…………………⑥

(2分)

由⑤⑥两式解得………………⑦（1分）

(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为L，磁场的磁感应强度为B

E=BLv

………………⑧(2分)

…………………⑨(2分)

P＝I2R

………………⑩(2分)

由⑧⑨⑩式解得磁场方向垂直导轨平面向上

…………17.电动摩托车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动摩托车，设计质量（包括人）为m=120kg，动力电源选用能量存储量为“36V，18Ah”（即输出电压恒为36伏，工作电流与工作时间的乘积为18安培小时）的蓄电池（不计内阻），所用电源的额定输出功率P=216W，由于电动机发热造成的损耗（其他损耗不计），摩托车的效率为η=80%．求：（1）该摩托车保持额定功率行驶的最长时间是多少？（2）摩托车电动机的内阻为多少？参考答案：解：（1）根据公式P=IU得：I==6A

再根据电池容量可得：t==h=3h（2）根据能量守恒定律，有：P热=P﹣80%P其中：P热=I2r解得：r=1.2Ω答：（1）该摩托车保持额定功率行驶的最长时间是3h；（2）摩托车电动机的内阻为1.2Ω．18.（14分）如图，已知线圈的匝数为n，线圈面积为S，两板水平放置的平行板电容器的极板间距离为d，线圈内有理想边界的匀强磁场，当磁场均匀减少时，有一质量为m，电量为q的带电微粒恰好