山东省枣庄市市山亭区实验中学2021年高二物理期末试题含解析

山东省枣庄市市山亭区实验中学2021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.如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的有()A.副线圈两端电压不变B.灯泡L1亮度变亮，L2的亮度不变C.副线圈中电流变大，灯泡L1变亮，L2变暗D.因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L1及L2的亮度变化不能判断参考答案：C当S接通后，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变故副线圈电压减小，故A错误；由A可知，灯泡L1变亮，L2变暗，故BD错误，C正确。所以C正确，ABD错误。2.（多选）如图所示，A、B两物体质量之比为mA：mB=3：2，原来静止在小车C上，A、B与平板车之间的动摩擦因数相等，地面光滑．当弹簧突然释放后（弹力大于摩擦力）（）A．A、B组成的系统动量守恒 B．A、B、C组成的系统动量守恒C．小车向左运动 D．小车向右运动参考答案：BC【考点】动量守恒定律．【分析】根据动量守恒的条件判断系统动量是否守恒，结合A、B对小车的摩擦力大小，判断小车向哪个方向运动．【解答】解：A、A、B系统，所受摩擦力矢量和不为零，则A、B组成的系统动量不守恒，故A错误．B、A、B、C组成的系统，系统所受的外力之和为零，系统动量守恒，故B正确．CD、弹簧突然释放后，由于A的质量大于B的质量，则A对小车的摩擦力大于B对小车的摩擦力，可知小车C向左运动，故C正确，D错误．故选：BC．3.（单选题）如图，MN是正点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（重力不计）从a到b的轨迹如图示。下列说法正确的是：（）A、从a到b运动过程中，动能逐渐增大；B、正点电荷一定位于M点左侧C、带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度D、a点电势小于b点电势。参考答案：DA、由图可知粒子受力应向左方，粒子由a到b过程中，电场力做负功，故动能减小，故a点的动能大于b点的动能，故A错误；B、因粒子受力应向左方、粒子带正电，故电场线的方向应向左，正点电荷应位于N的右侧，故B错误；C、由B选项可知N处的电场线密集，故b处的场强大于a处的场强，故粒子在b处的电场力大于a处电场力，故a点的加速度小于b处的加速度；故C错误；D、沿电场线的方向电势降低，故a点的电势小于b点的电势，故D正确。4.3N和4N两个力的合力的最小值是

A.0

B.1N

C.5N

D.7N参考答案：B5.实验室常用到磁电式电流表。其结构可简化为如图所示的模型，最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，为线圈的转轴。忽略线圈转动中的摩擦。当静止的线圈中突然通有如图所示方向的电流时，顺着的方向看，A．线圈保持静止状态

B．线圈开始沿顺时针方向转动C．线圈开始沿逆时针方向转动

D．线圈既可能顺时针方向转动，也可能逆时针方向转动参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，真空中A、B、C、D四点共线且等间距，只在A点放一电量+Q的点电荷时，B点的场强为E，若再将等量异种电荷－Q放在D点，则B点场强变为

。参考答案：7.如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向▲

(填“A”、“B”、“C”或“D”)点移动；观察者在图中A点接收波的频率将

▲

（填“大于”“等于”或“小于”）f0。参考答案：_B_______

、

_____小于___8.2平行板电容器所带电量为Q=3.0×10-8C，它的两板之间的电压U=2.0V，则它的电容为

μF。如果两板间的带电量各减少一半，则两板电势差为

V，电容器电容为

μF.参考答案：μF,

1V，

μF.9.利用如图所示的装置研究功与物体速度变化的关系，每一次从同一位置释放小车，用橡皮筋的条数，表示弹力做功的倍数，用纸带和打点计时器测出每次实验中小车最后获得的速度，就可以研究力对物体做的功与物体速度变化的关系，现测得如下表实验数据。橡皮筋的条数12345v/m·s-10.570.800.971.131.27v2/(m·s-1)20.320.640.941.281.61

分析上述表格中的数据，可得力对物体做的功与

成正比。（填“v”或“v2”）参考答案：

V2

10.如图所示，一端固定在地面上的竖直轻质弹簧，当它处于自然长度时其上端位于A点。已知质量为m的小球（可视为质点）静止在此弹簧上端时，弹簧上端位于B点。现将此小球从距水平地面H高处由静止释放，小球落到轻弹簧上将弹簧压缩，当小球速度第一次达到零时，弹簧上端位于C点，已知C点距水平地面的高度为h。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，则当小球从高处落下，与弹簧接触向下运动由A点至B点的过程中，小球的速度在

（选填“增大”或“减小”）；当弹簧上端被压至C点时，弹簧的弹性势能大小为

。参考答案：增大，

mg（H-h）11.某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，如图所示，求出物体做平抛运动的初速度大小为_________。(g取10m/s2)

参考答案：2m/s12.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为__________,频率为__________.参考答案：

(1).220

(2).0.02

(3).50由图可知，此感应电动势的最大值为311V，有效值为；周期为0.02s；频率为。13.(4分)大多数金属在温度降到某一数值时，其电阻就会突然减小到零，由此可知大多数金属导体的电阻随温度降低而

；半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，大多数半导体在温度升高或有光照射时电阻会迅速

,利用这些材料可制成体积很小的热敏电阻和光敏电阻。(选填“增大”、“减小”或“不变’’)参考答案：减小

减小三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小明同学用如图甲所示的电路研究灯泡L(2．4V，1.0W)的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值。(1)在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在

端。

(选填“a”或“b”)(2)根据电路图，请在图乙中将实物图补充完整。

(3)实验后作出的U-I图象如图丙所示，灯泡在额定电压下工作时的电阻值R=

(结果保留两位有效数字)，该测量值比真实值偏

(选填“大”或“小”)，丙图中图线发生弯曲的主要原因是

。参考答案：（1）（2分）a

（2）（2分）图略

（3）4.8（2分）

小（2分）

随着灯丝中的电流增大，温度升高，灯丝的电阻率增大，电阻增大。（15.（1）如图所示为“描绘电场的等势线”的实验装置，其中ab处的电源应选用6V的

电源（选填“交流”或“直流”），电表X则选用量程适当，零刻度在刻度盘

（选填“左侧”“右侧”或“中央”）的灵敏电流计．

（2）如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，则电表X的指针与零刻度夹角的变化情况是：

A.逐渐增大

B．逐渐减小

C．先变大后变小

D．先变小后变大．参考答案：（1）直流、中央；（2）D（1）本实验的原理是利用恒定电流场模拟静电场，所以应选用6V的直流电源．要描绘等势线，必须找到等势点，而两个等势点间电势差为零，通过电流计的电流为零，由于电流计两个表笔处电势不同时，电流计指针可能向右偏转，也可能向左偏转，故应零刻度在刻度盘在中央的灵敏电流计．

（2）因为电场线与等势线互相垂直，将一个探针固定于y轴上的某一点，将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，由公式U=Ed知，两探针间电势差先增大后减小，则灵敏电流表G的指针与零刻度夹角先变大后变小．故D正确，ABC错误．

故选D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）某小型水力发电站的水位落差保持在12.5m，水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能．发电机的输出功率为2.5×107W，输出电压为500V，若向一乡镇供电，输电线的总电阻为8，为使线路上损耗功率限制在发电机输出功率的8%，需在发电机输出端安装升压变压器，若用户所需电压为230V，则在用户处需要安装降压变压器．变压器都是无能耗的理想变压器，重力加速度g取10m/s2．求：（1）发电机的水流量Q（即每秒钟流过水的质量）及输电线上的电流；（2）升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。参考答案：(1)由，m=Qt得Q＝＝1.0×106kg/s，解得I2=500A

(2)由，解得

用户得到的电流A，I3=I2，解得17.用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M=4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动．求：在以后的运动中：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大？（2）弹性势能的最大值是多大？参考答案：解：（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒得：（mA+mB）v=（mA+mB+mC）VA代入数据解得：VA=3m/s（2）B、C碰撞时，B、C系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为v1，则：mBv=（mB+mC）v1代入数据解得：v1=2m/s设弹簧的弹性势能最大为EP，根据机械能守恒得：EP=（mB+mc）v12+mAv2﹣（mA+mB+mc）vA2代入解得为：EP=12J．答：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度3m/s；（2）弹性势能的最大值是12J．【考点】动量守恒定律；弹性势能．【分析】（1）B与C发生碰撞后，B的速度减小，BC一起向右运动．A物体没有参加碰撞，速度不变，继续向右运动，这样弹簧被压缩，当三者速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，根据动量守恒求出物体A的速度．（2）根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度．由机械能守恒求解弹性势能的最大值．18.如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，长为L，相距为2d，当S断开时（两板未充电），一带电量为+q，质量为m的油滴，以一水平初速度从两板间中点p飞入，恰好落到下板的中点Q处．求：（1）油滴的初速度v0为多大？（2）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，能够不与金属板相碰而飞出电场，则应让M板带正电还是负电？（3）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，最终能够打在M板上，电源的电压应取什么范围？参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）油滴飞入电场后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由水平距离d和水平距离可求出油滴的初速度v0．（2）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，不与金属板相碰而飞出电场，电场力必须向上，则知场强的方向，可判断出M板带什么电．（3）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，最终能够打在M板上，研究油滴刚好打M板右边缘的情况，由类平抛运动的知识求解电压，得到范围．解答：解：（1）油滴飞入电场后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有

水平方向：L=v0t

竖直方向：d=解得：v0=（2）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，能够不与金属板相碰而飞出电场，油滴受到的电场力必须向上，则板间场强方向向上，则知M板应带负电．（3）合上S后，要使油滴仍以