2021年山东省临沂市沂水第二十一中学高二物理下学期期末试卷含解析

2021年山东省临沂市沂水第二十一中学高二物理下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.关于电阻的计算式和决定式，下面说法正确的是

A．导体的电阻与其两端电压成正比，与电流成反比B．导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关C．导体的电阻随工作温度变化而变化

D．对一段一定的导体来说，在恒温下比值是会变的，导体电阻随U或I的变化而变化参考答案：BCD2.（多选题）如图所示是汤姆逊的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是（）A．若在D1、D2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点B．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转D．若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转参考答案：AC【考点】带电粒子在混合场中的运动．【分析】电子在D1、D2之间偏转方向取决与电场力或洛伦兹力的方向，根据左手定则判断洛伦兹力的方向即可．【解答】解：A、若在D1、D2之间不加电场和磁场，由于惯性，阴极射线应打到最右端的P1点，故A正确；B、C、阴极射线是电子流，带负电；若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，电场力向上，故阴极射线应向上偏转，故B错误，C正确；D、若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，根据左手定则，电子受到的洛伦兹力向下，故向下偏转，故D错误；故选：AC．3.如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上．从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流（以逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是（

）A. B. C. D.参考答案：D【分析】根据感应电流大小和方向，将选项逐一代入，检查是否符合题意来选择．【详解】导线框完全进入磁场后，没有感应电流产生。故A、B均错误。进入和穿出磁场过程，线框有效切割长度变化，感应电动势和感应电流在变化，故C错误。线框进入磁场过程，有效切割长度L均匀增大，感应电动势E均匀增大，感应电流I均匀增大。穿出磁场过程，有效切割长度L均匀减小，感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，两个过程感应电流的方向相反。故D正确。故选D。【点睛】本题采用的是排除法．做选择题常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、图象法等等．4.点电荷置于真空中的O点，A、B、C三个虚线圆表示该点电荷电场中三个等势面，如图所示。已知等势面的电势jA<jB<jC,m点位于A等势面上，n点位于B等势面上。现有一电子从m点以初速度v0沿mn方向入射，在电子从m点至再次通过A等势面的过程中，以下判断正确的是：A．电子所受的电场力先减小后增大B．电子的电势能先增大后减小C．电子的动能先增大后减小D．电子的速度先减小后增大D．电子的速度先减小后增大参考答案：C5.在图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB

(

)A．匀速滑动时，I1=0，I2=0

B．匀速滑动时，Il≠0，I2≠0C．加速滑动时，I1=0，I2=0D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）某同学在做玩具直流电动机实验，当加在电动机两端的电压为0.3V时，测得流过电动机的电流为0.3A，此时电动机不转动,当电动机两端电压增大为2V时，电动机正常工作，此时流过电动机的电流为0.8A，则电动机线圈的电阻为

W，它正常工作时输出的机械功率为

W。参考答案：1；0.967.（4分）图是一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时点的速度方向向上，则该波向

(选填“左”或“右”)传播，在处的质点的加速度方向是向

(选填“上”或“下”)。

参考答案：右，下8.某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV。若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器(不计变压器能量损失)的原线圈和副线圈的匝数比为____；输电电流为______A。参考答案：9.（填空）如图4，为用直流电源给蓄电池充电的电路。若蓄电池的内阻为r，电流表和电压表的示数分别为I和U，则输入蓄电池的功率为______，蓄电池的发热功率为______，电能转化为化学能的功率为______。参考答案：IU；I2r；IU-I2r10.试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子（﹣e）受匀强电场作用而加速．而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常数）．（1）电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为

．A.

B.

C.

D.（2）设自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是

．（3）该导体电阻的大小为

（用k、l、n、s、e表示）．参考答案：解：（1）据题意由平衡条件可知：kv=eE，其中电场强度为：E=，因此解得：v=．（2）据电流微观表达式为：I=neSv，可得I=，（3）由欧姆定律可知：R===故答案为：（1）；（2）；（3）【考点】伏安法测电阻；欧姆定律．【分析】（1）当电子匀速运动时，受力平衡，电场力和电子受到的阻力的大小相等，根据平衡的条件即可求得电子运动的速度的大小．（2）由电流的微观表达式可求得电流；（3）由欧姆定律及（1）中求得的速度表达式可求得电阻的表达式．11.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻

Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为

Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为

Ω的电阻。参考答案：52.63

995012.如图所示为研究平行板电容器电容的实验，电容器充电后与电源断开，电荷量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的

．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”、或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将

（填“增大”、“减小”、或“不变”）参考答案：电压；增大；减小电容器充电后与电源断开，电量Q保持不变；静电计可以测量电容器的电压；

当插入介质时，？增大，由C=可知电容将增大；由U=Q/C可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小13.如图所示,为匀强电场中的一组等势面A、B、C、D，若相邻两点间的距离都是2cm，则该电场的场强为

V/m；到A点距离为1.5cm的P点的电势为

V；参考答案：V/m

—2..5V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是

mm。参考答案：0.680mm或0.681mm

15.如图所示，在直角坐标系的第二象限和第四象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B=5.0×10-3T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=+3.2×10-19C的带电粒子（带电粒子重力不计），由静止开始经加速电压U=1250V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（-4,）m处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域。（1）求带电粒子在磁场中的运动半径；（结果保留根号）（2）在图中画出从直线x=-4m到直线x=4m之间带电粒子的运动轨迹；（3）求出带电粒子在两个磁场区域偏转所用的时间。参考答案：（1）

（2）略，过原点

（3）

∴T=

∴

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（6分）近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人。只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才有保证行人的生命安全。如图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m。质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。（1）若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3×104N。求卡车的制动距离？（2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？

参考答案：解：卡车质量m=8×103kg，初速度v0=15m/s设卡车的制动距离为x1，由动能定理得：x1=30m（2）

即：23＋7＝15t

∴t=2s

17.一列简谐波沿x轴正方向传播，t＝0时波形如图甲所示，已知在0.6s末，A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰。求：(1)该简谐波的波长、波速分别为多少？(2)经过多长时间x＝5m处的质点P第一次出现波峰？参考答案：(1)

λ＝2m

T＝s＝0.2s

v＝＝10m/s.(2)

波峰传到P点：t＝＝s＝0.45sk*s*5u18.（13分）在广场游玩时，一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上。已知小石块的质量为m。气球(含球内氢气)的质量为m2，气球体积为V，空气密度为ρ（V和ρ均视作不变量），风沿水平方向吹，风速为υ。已知风对气球的作用力f=Ku(式中K为一已知系数，u为气球相对空气的速度)。开始时，小石块静止在地面上，如图所示。

（1）若风速υ在逐渐增大，小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面，试判断是否会出现这一情况，并说明理由。（2）若细绳突然断开，已知气球飞上天空后，在气球所经过的空间中的风速υ保持不变量，求气球能达到的最大速度的大小。参考答案：解析：（1）将气球和小石块作为一个整体：在竖直方向上，气球(包括小石块)受到重力G、浮力F和地面支持力N的作用，据平衡条件有

N=(