山西省吕梁市交楼申中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析

山西省吕梁市交楼申中学2021-2022学年高二物理期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，在水平木板C上放有用轻弹簧连接的A、B两物块,A、B两物块的质量相等，开始都静止，现若突然撤掉木板C，此瞬间AB的加速度是:A．aA＝gaB＝g

B．aA＝0aB＝gC．aA＝0aB＝2g

D．aA＝0aB＝0参考答案：C2.（多选）下列说法正确的是（）A．科学中场的概念首先由物理学家法拉第提出B．静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用C．由电场强度的定义式E＝F/q可知，电场强度E跟F成正比，跟q成反比D．元电荷的数值最早是由库仑测得的，另外他还利用库仑扭秤发现了库仑定律参考答案：AB3.处于第2激发态的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式为E=，不同轨道半径为rn=n2r1，E1为基态能量，r1为第Ⅰ轨道半径，n=1，2，3…．则下列说法中错误的是（

）A.共产生3种频率的光子B.电子由第2激发态跃迁到基态时，电势能减小，动能增加，总能量减小C.处于第2激发态和处于基态电子做圆周运动线速度大小之比为1:3D.产生光子最大波长为λm=参考答案：D【详解】A、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，能产生3种不同频率的光子，故A正确；B、当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时，速率增大，动能增加，电势能减小，而总能量，因向外辐射光子，而减小，故B正确；C、依据库仑引力提供向心力，即为m，及rn＝n2r1，则有第2激发态，即n＝3和处于基态，即n＝1，电子做圆周运动速度之比为：1：3，故C正确；D、产生的光子的最小频率为γ小，依据λ，对应波长最大，即为λm，故D错误。4.如图所示，物体自O点由静止出发开始做匀加速直线运动，途经位置A、B、C，其中A、B之间的距离l1=2m，B、C之间的距离l2=3m．若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等，则O、A之间的距离l等于（）A．m B．m C．m D．m参考答案：C【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等的时间为T，求出B点的速度，从而得出A点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，再根据速度位移公式求出0A间的距离．【解答】解：设物体的加速度为a，通过l1、l2两段位移所用的时间均为T，则有：vB==m/s，由l2=vBT+aT2，l1=vBT﹣aT2可得：△l=aT2=1m，所以l=﹣l1=m，即C正确．故选：C5.（单选）磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝5mA，要将它改装为量程为0～3A的电流表，所做的操作是A．并联一个0.05Ω的电阻

B．并联一个570Ω的电阻C．串联一个0.05Ω的电阻

D．串联一个570Ω的电阻参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，线圈面积S=1×10﹣5m2，匝数n=100，两端点连接一电容器C=20μF，线圈中的匀强磁场的磁感应强度按=0.1T/s增加，则电容器所带电量为

C．参考答案：【考点】法拉第电磁感应定律；电容．【分析】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由电容的定义式求出电容器所带电荷量．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律=电容器两端的电压等于电源的电动势电容器所带的电荷量故答案为：7.如图所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为

V。参考答案：8.汽车过拱桥顶点的速度为10m/s，车对桥的压力为车重的，如果使汽车行驶至桥顶时对桥压力恰为零，则汽车的速度为

．参考答案：20m/s【考点】向心力．【分析】汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥的压力为车重的．根据牛顿定律求出桥的半径，汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，则重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．【解答】解：根据牛顿第二定律得，mg﹣N=m解得R=40m．当汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，有mg=m解得：v′=20m/s故答案为：20m/s9.如图所示是我国民用交流电的电压图象．根据图象可知，交流电的频率是

Hz；用交流电压表测量电压，测出的电压值是

V．参考答案：50，220【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】本题很简单直接从图象中即可求出交流电的最大值及周期．电压表测出有效值【解答】解：由图读出周期T=2×10﹣2s，频率为f=由图读出，电压的最大值是Um=311V，电压表测量有效值，有效值为U=Um=220V，故答案为：50，22010.长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小等于

，方向为

。

参考答案：11.用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（取g＝10m/s2，不计空气阻力）。物体被提高后具有的重力势能是__________J（以地面为零势能参考面）；物体被提高后具有的动能是__________J。参考答案：1000

100012.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变。(1)若将M板向上移，静电计指针偏角将

(2)若在M、N之间插入云母板，静电计指针偏角将

。（填增大、减小或不变）。参考答案：(1)增大

(2)减小13.（3分）科学家射向利用太阳风（太阳辐射出大量射线），驱动飞船作无人太空飞船旅行，这样的宇宙飞船叫“太阳帆”。假如射线使“太阳帆”获得的加速度为1×10-5m/s2，“太阳帆”从静止开始运动，忽略各天体的引力，则“太阳帆”每天增加的速度为

m/s。参考答案：0.864三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡（额定电压约为2.5V，额定电流约为500mA）B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电流表A2（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）D．电压表V（量程0~3V，内阻约为10kΩ）E．滑动变阻器R1（0~10Ω，2A）F．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）H．开关、导线若干(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（以上均填器材代号）；(2)在尽量提高测量精度的情况下，根据以上器材，用笔画线代替导线将图中实物图补充完整________；(3)在实验中用电流表和电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在如图所示方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线________；U/V00.51.01.52.02.5I/A00.170.300.390.450.49

(4)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________Ω（结果保留2位有效数字）；(5)将一个电动势为2.0V，内阻为4Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W（结果保留2位有效数字）。参考答案：

(1).A1

(2).R1

(3).

(4).

(5).2.3Ω（2.2Ω~2.4Ω均可）

(6).0.25（0.20~0.30之间均对）【详解】(1)根据小灯泡额定电压2.5V，额定电流500mA，可得实验中电流表应选用A1；描绘小灯泡的伏安特性曲线需要从0开始记录实验数据，本实验滑动变阻器应采用分压式接法，故滑动变阻器应选用R1。(2)本实验滑动变阻器采用分压式接法，同时由于灯泡电阻较小，故采用电流表外接法以减小误差，故连接如图所示：(3)根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示。(4)作出过原点的切线，如图所示，常温下的电阻即图线过原点的切线的斜率，则R=Ω=2.3Ω（2.2Ω~2.4Ω均可）。(5)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的U－I图线，两图线的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U=0.9V，电流I=0.28A，则功率P=UI=0.9×0.28W≈0.25W。15.在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为

J，重力势能的减少量为

J．（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=

m/s2．（3）在实验中发现，重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为

N．参考答案：（1）8.00，8.25；（2）9.50；（3）0.30．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．【解答】解：（1）C点速度为：vC==m/s=4.00m/s该过程动能的增加量为：△Ek=mv=×1.0×（4.00）2J=8.00J该过程重力势能的减少量为：△Ep=mg?=1.0×9.8×（68.97+15.24）×10﹣2J=8.25J（2）加速度为：a==m/s2=9.50m/s2（3）由牛顿第二定律得：mg﹣Ff=ma即：Ff=mg﹣ma=0.30N故答案为：（1）8.00，8.25；（2）9.50；（3）0.30．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，为我国新一代高速试验列车的某次测试，质量为300t的动车组由静止开始以的加速度做匀加速直线运动，经700s达到最大速度，设动车组在上述运动过程中受到的阻力大小恒为车重的倍，求：动车组达到的最大动能；动车组前进的距离；动车组受到的牵引力大小。结果均保留两位有效数字参考答案：（1）动车组由静止做匀加速直线运动，由得到动车组达到的最大动能为：；（2）动车组前进的距离：；（3）动车组受牵引力F、阻力，做匀加速直线运动，则，代入数据得到：。17.如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为,电阻,长约的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由