安徽省合肥市巢湖元山中学2021年高二物理期末试卷含解析

安徽省合肥市巢湖元山中学2021年高二物理期末试卷含解析一、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1.一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（

）A．Mgsinθ，向左

B．Mgtanθ，向右C．Mgcosθ，向右

D．Mgtanθ，向左参考答案：B2.（多选题）17世纪，意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是（）A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据参考答案：BD【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【分析】力是改变物体运动状态的原因．物体运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为物体受到了与运动方向相反的摩擦阻力．物体绝对不受力的情况是不可能存在的，要想得到一个无阻力的表面，让小车运动得无限远只能靠理论推理．【解答】解：AB、伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，所以A错误B正确．C、伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误．D、牛顿总结了前人的经验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律，故D正确．故选BD．3.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是

A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比参考答案：B4.如右图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是A、电源的电动势为6.0V

B、电源的内阻为12ΩC、电源的短路电流为0.5A

D、电流为0.3A时的外电阻是16Ω参考答案：A5.（单选）如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为A．水平向右B．水平向左C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将两组规格相同的灯泡、电感线圈L和电阻R连成如图所示的（A）、（B）电路，且电阻R和自感线圈Ｌ的电阻都比灯泡电阻小得多。接通开关S，缓慢调节滑动变阻器，使灯泡都正常发光。现将两电路中的开关断开，则在切断电源的瞬间，灯1将▲

，灯2将▲。（以上两空填“逐渐变暗”、“立刻熄灭”或“先变得更亮，然后变暗”）参考答案：7.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气）。则在工作中该热机对外做了kJ的功，热机的效率％．

参考答案：8.如图所示的图象所对应的两个导体：

（1）电阻之比R1∶R2为_____________.

（2）若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比U1∶U2为________.

（3）若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比I1∶I2为_________.参考答案：9.（填空）一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I.若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为_______，感应电流为_________.参考答案：4E

I10.把带电量为q的试探电荷放在电场中的A点时，受到的电场力为F，则A点的电场强度为

；若改将带电量为2q的试探电荷放在A点，则该试探电荷受到的电场力为

，此时A点的电场强度为

。参考答案：11.如图所示。粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中，圆环的直径为d。长为d、电阻为r／2的金属棒ab在中点处与环相切，现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左运动，到达圆环的直径位置时，ab棒两端的电势差大小为

。

参考答案：12.如图10所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，导体ab可在平行金属导轨上自由滑动，导轨宽cd=0.2m．若导体ab以v=10m/s的速度向右匀速运动，则ab中的感应电动势的大小为________V，通过ab中的感应电流的方向为_______（选填“a至b”或“b至a”）．参考答案：0.2

b至a13.（5分）电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，下图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），试用你所学的知识,从上述规律找出下列五个过程中所遵循的物理规律，填入下表中.

元器件对应的物理规律发电机

升压变压器

高压输电导线

降压变压器

电动机

参考答案：每空1分，共5分元器件对应的物理规律发电机法拉第电磁感应定律升压变压器法拉第电磁感应定律高压输电导线欧姆定律降压变压器法拉第电磁感应定律电动机安培定律

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中(a)、(b)所示给出，则：(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝__________mm，xB＝__________mm，相邻两条纹间距Δx＝__________mm；(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．参考答案：

(1).11.2

(2).15.8

(3).0.75

(4).

(5).

(6).变小【详解】（1）A位置游标卡尺的读数为：11mm+0.1×2mm=11.2mm；B位置游标卡尺的读数为：15mm+0.1×8mm=15.8mm；相邻亮条纹的间距为：．（2）根据知，波长的表达式，解得波长为：．（3）根据知，频率变高，波长变小，则干涉条纹的间距变小．15.在验证动量守恒的实验中，所验证的从斜槽某一位置滚下的小球A在斜槽的水平口处与静止小球B发生对心碰撞时动量守恒，两球大小相等。在实验时，小球A的质量m1和小球B的质量m2的大小关系是

。在实验时，除实验装置外，需要的测量工具至少应有直尺和

。参考答案：m1

>

m2，_天平___。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）测定电子荷质比（电荷q与质量m之比）的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极K发出的电子，经阳极A与阴极K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间加上电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则打到荧光屏上的电子产生的光点又回到O点。现已知极板的长度l＝5.00cm，C、D间的距离d＝l.50cm，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L＝12.50cm，U＝200V，P点到O点的距离cm；B＝6.3×10－4T。试求电子的荷质比。（不计重力影响）。参考答案：解析：设电子刚进入平行板电容器极板间区域时的速度为v0，因为速度方向平行于电容器的极板，通过长度为l的极板区域所需的时间t1＝

（1）当两极板之间加上电压时，设两极板间的场强为E，作用于电子的静电力的大小为qE方向垂直于极板由C指向D，电子的加速度

（2）而

（3）因电子在垂直于极板方向的初速度为0，因而在时间t1内垂直于极板方向的位移

（4）电子离开极板区域时，沿垂直于极板方向的末速度vy＝at1

（5）设电子离开极板区域后，电子到达荧光屏上P点所需时间为t2t2＝

（6）在t2时间内，电子作匀速直线运动，在垂直于极板方向的位移y2＝vyt2

（7）P点离开O点的距离等于电子在垂直于极板方向的总位移y＝y1+y2

（8）由以上各式得电子的荷质比为

（9）加上磁场B后，荧光屏上的光点重新回到O点，表示在电子通过平行板电容器的过程中电子所受电场力与磁场力相等，即qE＝qv0B

（l0）注意到（3）式，可得电子射入平行板电容器的速度

（11）

代人（9）式得

（12）代入有关数据求得

C/kg

（13）评分标准：本题15分．（l）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）式各1分，（10）式3分，（12）、（13）式各2分。17.（12分）如图，EF与GH间为一无场区。无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板。无场区右侧为一点电荷形成的电场，点电荷的位置O也为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上。一个质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并作与管壁无相互挤压的匀速圆周运动。（不计粒子的重力、管的粗细）求：（1）O处点电荷的带电量；（2）两金属板所加的电压。参考答案：解析：（1）由几何关系可知，粒子出匀强电场的偏转角为30°。设O处点电