福建省南平市建瓯东峰第二中学2021-2022学年高二物理期末试卷含解析

福建省南平市建瓯东峰第二中学2021-2022学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.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B.对应P点，小灯泡的电阻为R=C.对应P点，小灯泡的电阻为R=D.对应P点，小灯泡的功率为图中OPQO所围面积参考答案：B2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin100πt（V），则

(

)A.单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流的示数均变小B.当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110VC．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VD．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数

均变小参考答案：C3.（多选题）带负电的粒子在一个带正电的点电荷形成的电场中仅受静电力作用，该粒子可能A.在某条电场线上运动B.在某条电场线上做匀变速运动C.在某等势面上做匀速圆周运动D.在某等势面上做匀变速运动参考答案：AC4.如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E=2πkσ[1﹣]，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（）A．2πkσ0B．2πkσ0C．2πkσ0 D．2πkσ0参考答案：A【考点】电场强度．【分析】已知均匀圆板的电场强度的公式，推导出单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板的电场强度的公式，然后减去半径为r的圆板产生的场强．【解答】解：无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强：半径为r的圆板在Q点产生的场强：无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差，所以：，所以选项A正确．故选：A5.如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，设地面同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截，拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足（

） A．v1=v2 B．C． D．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.(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(填“是”或“否”)．①把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放：

▲

；②在摆球经过最低点时启动秒表计时：

▲

；③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：

▲

。(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示，该球的直径为

▲

mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随

▲

的增大而增大。参考答案：7.郑和先后7次下西洋，他率领当时世界上最强大的船队，先后到达亚洲、非洲30多个国家。郑和下西洋是世界航海史上的壮举，他的主要意义在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。参考答案：对当时我国的资本主义因素增长有一定的推动作用，同时大大地开阔了中国人的地理视野

8.一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：(1)圆盘的直径d为________cm；(2)挡光片的宽度l为________mm；(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为

rad/s(保留3位有效数字)。(4)金属圆盘中心O与边缘的电压为

。(用字母B、d、ω表示)参考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效数字)。(4)(用字母B、d、ω表示)9.(4分)有一种声波，它的传播距离较远，人们可以利用它探知几千千米外的核武器实验和导弹发射，也可以利用它预报破坏性很大的海啸、台风，这种声波叫

声波；有一种声波，它的穿透能力很强，医生可以利用它给病人做“B超”检查，某些动物还可以利用它来发现目标、确定运动方向，这种声波叫

声波。参考答案：次

超10.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，已知磁感应强度大小为B，线圈的匝数为n,线圈转动的角速度为，正方形线圈的边长为L，线圈的内阻为r,外电阻为R，则线圈产生的感应电动势e的表达式为：

；线圈从开始转过300过程中，通过电阻R的电量为：

；线圈从开始转过900过程中，外力对线圈所做的功为：

；参考答案：；,11.（2分）三个标有“100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W”字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是

V。参考答案：40.5V12.如图7是伏安法测电阻的安培表_____接法(填“内”或“外”)，在伏安法测电阻的实验中，测得电阻R两端的电压为2.20V，通过电阻的电流为0.20A，则该电阻的测量值R为

Ω，这个结果比真实值偏

(填大或小)参考答案：外

11

小

13.如图所示，绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则电容器的电容将

，静电计指针的偏转角度将

。（填“增大”或者“减小”）

参考答案：

增大

减小

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了研究一个“2.5V

0.2W”小灯泡的伏安特性，现有4V蓄电池1只，电键1个，导线若干，其他可选择的器材如下：A.量程为0—0.6A，内阻为0.2Ω的电流表1只；B.量程为0—100mA，内阻为5Ω的电流表1只；C.量程为0—3V，内阻为10kΩ的电压表1只；D.量程为0—15V，内阻为50kΩ的电压表1只E.额定电流为1A，阻值为0—5Ω的滑动变阻器1只.(1)要正确完成这个实验，电流表应选______，电压表应选______(选填相应器材的代号)(2)在虚线框内画出实验的电路原理图.参考答案：B,C15.某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．（l）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；（2）数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是

②碰撞前滑块l的速度vl为

m/s；碰撞后滑块1的速度v2为

m/s；滑块2的速度v3为

m/s；（结果保留两位有效数字）③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．a．

b．

．参考答案：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．②0.50，0.10，0.60③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）使用气垫导轨使两物块只能沿导轨做直线运动，保证了两物块碰撞前后在同一条直线上做一维碰撞，同时气垫导轨的使用减小了摩擦阻力，从而减小了实验误差．（2）滑块的宽度除以滑块通过光电门的时间等于滑块通过光电门的速度．（3）由于发生弹性碰撞，故碰撞过程中动量守恒，动能守恒．【解答】解：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．

②滑块1碰撞之前的速度v1===0.50m/s；滑块1碰撞之后的速度v2===0.10m/s；

滑块2碰撞后的速度v3===0.60m/s；③a、系统碰撞前后总动量不变．原因：系统碰撞之前的动量m1V1=0.15kgm/s

系统碰撞之后的动量m1V2+m2V3=0.15kgm/s

b．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J

碰撞之后的总动能Ek2=m1V22/s+m2V32/2=0.0375J，所以碰撞前后总动能相等．c．碰撞前后质量不变．故本题答案为：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．②0.50，0.10，0.60③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直平面内，光滑的绝缘细杆AC与半径为R的圆交于B、C两点，在圆心O处固定一正电荷，B为AC的中点，C位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A、C两点的竖直距离为3R，小球滑到B点时的速度大小为2。求：（1）小球滑至C点时的速度大小；（2）A、B两点间的电势差UAB。参考答案：17.如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。①带电粒子在磁场中做何种运动？②带电粒子在电场中做何种运动？③求此粒子射出时的速度v

④运动的总路程s（重力不计）。参考答案：①匀速圆周运动(半周)（4分）②往复运动，匀减速到零后匀加速返回（4分）③运动轨迹如右图L＝4R（4分）设粒子初速度为v，qvB=mv2/R可得

v=qBL/4m④设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l，加速度为a，v2=2al

qE=ma粒子运动的总路程s=2πR+2l=πL/2+qB2L2/(16mE)（6分）18.如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h．从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s．已知小球质量m，不计空气阻力，求：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功．参考答案：解：（1）小球从E点水平飞出做平抛运动，设小球从E点水平飞出时的速度大小为vE，由平抛运动规律得：s=vEt联立解得：（2）小球从B点运动到E点的过程，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：解得：在B点，根据牛顿第二定律得：得：由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为，方向竖直向下（3）设小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功为W，则得答：（1）小球从E点