2021-2022学年山西省太原市第四十七中学高二物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年山西省太原市第四十七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.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则（）A．W1＜W2，q1＜q2 B．W1＜W2，q1=q2 C．W1＞W2，q1=q2 D．W1＞W2，q1＞q2参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】第一次用t时间拉出，第二次用3t时间拉出，速度变为原来的倍．线框匀速运动，外力与安培力平衡，推导出安培力的表达式，根据功的定义表示出W=Fx比较功的大小．根据感应电荷量公式q=比较电量．【解答】解：设线框的长为L1，宽为L2，速度为v．线框所受的安培力大小为FA=BIL，又I=，线框匀速运动时，外力与安培力平衡，则外力的大小为F=FA=，外力做功为W=FL1=∝v，可见，外力做功与所用时间成反比，则有W1＞W2．两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式式q=可知，通过导线截面的电量相等，即有q1=q2．故选：C．2.（多选）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（

）A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．比结合能越大，原子核越稳定D．比结合能越大，原子核越不稳定参考答案：ABC3.质量为2kg的小车以2m/s的速度沿光滑的水平面向右运动，若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小车，则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是A．2.6m/s，向右

B．2.6m/s，向左

C．0.5m/s，向左

D．0.8m/s，向右

参考答案：C4.两质量均为M的冰船A、B静止在光滑冰面上，轴线在一条直线上，船头相对，质量为m的人从A船跳入B船，又立刻跳回，A、B两船最后的速度之比是（）A.（M＋m）/M

B.M/(2M-m)

C.M/(M+m)

D.M/(M-m)参考答案：C5.（单选）物体静止在斜面上，若斜面倾角缓慢减小，则物体受到的斜面的支持力和摩擦力的变化情况是

A．支持力增大，摩擦力减小

B．支持力减小，摩擦力增大C．支持力增大，摩擦力增大

D．支持力减小，摩擦力减小参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（8分）一带电量为1.0×10－8C、质量为2.5×10－3kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动，匀强电场的方向与x轴平行．若从t=0时刻开始计时，已知该物体的位移x与时间t的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位．则t=5.0s末物体的速率是_____m/s，该匀强电场的场强为

V/m。

参考答案：0.04，1047.真空中有两个相同的带电金属小球A和B（可视为点电荷），相距为r，带电量分别为+2q和+3q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C先跟A接触后再跟B小球接触时，A的电量为

，B的电量为

；再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小为：

参考答案：8.某物体做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示，若初速度大小为v0，末速度大小为vt，则在时间t1秒内物体的平均速度v_________．(填<、>或=)参考答案：＞9.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0—3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω参考答案：串联；

990Ω；

1000Ω10.一列横波沿x轴传播，t1=0和t2=0.05秒两个时刻的图象如图所示，分别用实线和虚线表示．则由图象知该波的振幅为

m，波长为

cm；若该波的周期大于0.05秒，则该波的传播速度等于

cm/s.参考答案：振幅为

0.2m，波长为

8

cm；传播速度等于40或120

cm/s.11.如图所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A点到地面的距离为1m,已知重力加速度g取1Om/s2,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝,水平速度v0至少为

m/s参考答案：12.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n=．参考答案：解：当恰好看不见P1、P2的像时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度θ为临界角，折射率n=．故答案为：玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ，．13.将一个电量为1×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场

力做功2×10－6J。从C点移到D点，电场力做功7×10－6J。若已

知B点电势比C点高3V，则=

V=

V。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵

使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮

在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩

擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．本实验中还应测量的物理量是

，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是

．参考答案：_B的右端至D板的距离L2____，_m1L1/t1=m2L2/t2___15.某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻，其中R0是阻值为2Ω的定值电阻．（1）R0的作用是

；（2）除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表(0～3V，内阻约2kΩ)；

B．电流表A1(0～0.6A，内阻约2Ω)；

C．电流表A2(0～3A，内阻约0.1Ω)；

D．滑动变阻器R1(0～20Ω)；

E．滑动变阻器R2(0～1kΩ)；

其中滑动变阻器应选

，电流表选

（请填写器材符号）．（3）用实线代表导线把图乙所示的实物连接成测量电路（图中有部分线路已连好）．（4）该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示．请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U-I图象，并由图得出电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω；U（V）1.21.00.80.6I（A）0.100.170.230.30（5）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是

（选填“电流表的分压”或“电压表的分流”）参考答案：（1）防止短路以保护电源和电表；（2分）（2）R1（2分），

A1（2分）（3）连图（3分）（凡连图有一处错误不给分）

（4）作图（2分）；1.5（1.48—1.52）（2分），1.0（0.9—1.1）（2分）（5）电压表的分流（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.半球形介质截面如图所示，O为圆心，相互平行的单色光a和b，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好发生全反射.光线b的入射角为45°，求：（1）介质对该单色光的折射率；（2）光线b在介质中的折射角.参考答案：17.一列横波波速v＝40cm/s，在某一时刻的波形如图所示，在这一时刻质点A振动的速度方向沿y轴正方向.求:(1)这列波的频率、周期和传播方向；(2)从这一时刻起在0.5s内质点B运动的路程和位移；(3)画出再经过0.75s时的波形图.

参考答案：解(1)从图中可得出波长λ＝8cm，这列波的频率和周期分别是A点此刻振动的速度方向向上，说明波沿x轴负方向传播.

(2)质点B原来位于平衡位置，速度方向沿y轴负方向.0.5s