上海市西實驗中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析

上海市西實驗中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列四個實驗中，能說明光具有粒子性的是（

）

參考答案：C2.閉合回路的磁通量φ隨時間t變化圖像分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的下列論述中正確的是（

）A．圖(甲)的回路中感應(yīng)電動勢恒定不變B．圖(乙)的回路中感應(yīng)電動勢恒定不變C．圖(丙)的回路中0～t1時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢小于t1～t2時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢D．圖(丁)的回路中感應(yīng)電動勢先變大，再變小參考答案：B3.（單選）一個靜止的質(zhì)量為m＇的原子核、由于不穩(wěn)定，當它放射出一個質(zhì)量為ｍ，速度為ｖ的粒子后，剩余部分獲得的反沖速度大小為（）A、

B、C、

D、參考答案：C4.（單選）作用在一個物體上的兩個力，大小分別是30N和40N，如果它們的夾角是90°，則這兩個力的合力大小是（

）A．10N

B．35N

C．50N

D．70N參考答案：C5.下列說法正確的是（

）A．小磁針北極受到的磁場力的方向與該處磁場方向一致B．靜止和運動的電荷均能產(chǎn)生磁場C．沿磁場線方向，磁感應(yīng)強度越來越小D．磁場是客觀存在的，但磁感線并不是客觀存在的參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A是放射性元素,半衰期是12天,當1千克A有7/8的原子核發(fā)生衰變時,經(jīng)歷的時間是A．12天

B．24天

C．36天

D．48天參考答案：C7.（4分）在遠距離輸電時，若輸電功率保持不變，使輸電電壓升高到原來的n倍，則輸電線上因電阻而產(chǎn)生的電能損失將變?yōu)樵瓉淼腳___________。參考答案：8.如圖所示是探究某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖，由圖可知，彈簧的勁度系數(shù)是

N/m；當彈簧受F=800N的拉力作用時，彈簧的伸長量為

cm。

參考答案：2000，409.質(zhì)量為m的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平恒力F作用于物體上使之加速前進，經(jīng)過時間t撤去，則物體運動的總時間為

。參考答案：10.螺線管通電后，相當于一根條形磁鐵，用安培定則判斷，大拇指所指的是條形磁鐵的

極參考答案：11.三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知n=____________參考答案：612.如圖所示的實驗裝置中，極板A接地，已充電的平行板電容器的極板B與靜電計相接，靜電計的外殼也接地，當插入電介質(zhì)板時，電容器的電容將

（填“增大”、“減小”或“不變”），靜電計指針偏角

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：增大，減小13.照圖甲連接電路。電源用直流8V左右，電容器可選幾十微法的電解電容器。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線。一位同學(xué)測得I-t圖像如圖乙所示，他的電源電壓時8V。（1）在圖中畫出一個豎立的狹長矩形（在圖乙最左邊），它的面積的物理意義是什么？

▲

（2）根據(jù)圖乙估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？試著算一算。

▲

C（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算的電容是多少？

▲

F參考答案：1）電容器在此0.1s內(nèi)所放電荷量

（2）3.44×10-3~3.68×10-3C（3）4.3×10-4~4.6×10-4F三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值，當選擇歐姆擋“×1”擋測量時，指針指示位置如下圖所示，則其電阻值是__________。如果要用這只多用電表測量一個約200歐的電阻，為了使測量比較精確，選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是_________。改變擋位后，測量約200歐的電阻之前，要特別注意對該擋位重新____________。參考答案：12Ω

“×10”檔

短接調(diào)零15.某同學(xué)在“用單擺測重力加速度”的實驗中進行了如下的操作；（1）用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直徑如圖（甲）所示，擺球直徑為________cm。把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L。 （2）用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n＝0，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n＝60時秒表的示數(shù)如圖（乙）所示，該單擺的周期T＝_____________s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出T2－L圖象如圖（丙），此圖線斜率的物理意義是（

）A.g B. C. D.（4）該小組的另一同學(xué)沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期T1，然后把擺線縮短適當?shù)拈L度△L，再測出其振動周期T2。用該同學(xué)測出的物理量表達重力加速度為g＝_____________。參考答案：（1）2.06cm

（2）2.24s

（3）C

（4）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖所示，一塊長為的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫出豎直導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向運動。平板與彈簧構(gòu)成的振動系統(tǒng)的振動周期。一小球B放在光滑的水平臺面上，臺面的右側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質(zhì)量相等?，F(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時的值便是滿足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時，剛好從平板的邊緣Q處越過而不與平板接觸，這時的值便是滿足題中條件的最小值．設(shè)小球從臺面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿足題中條件的最大值，即

（3）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點．設(shè)小球第一次剛要與平板碰撞時在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結(jié)束時刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時間極短，在碰撞過程中，小球和平板在豎直方向的動量守恒．設(shè)小球和平板的質(zhì)量都是m，則有

（6）因為碰撞是彈性的，且平板是光滑的，由能量守恒可得

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開始作簡諧振動．取固定坐標，其原點O與平板處于平衡位置時板的上表面中點重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時刻作為，則平板在t時刻離開平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個待定的常量，利用參考圓方法，在t時刻平板振動的速度

（12）因時，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開始作平拋運動．如果第一次碰撞后，小球再經(jīng)過時間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時，小球的x座標為

（16）平板的x座標為

（17）在碰撞時，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿足的方程式，通過數(shù)值計算法求解方程可得（參見數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而滿足題中要求的的最小值應(yīng)大于（22）式給出的值．綜合以上討論，的取值范圍是

（23）附：（19）式的數(shù)值求解用數(shù)值解法則要代入不同數(shù)值，逐步逼近所求值，列表如下：0.7300.7500.7600.7650.7700.7710.7720.7750.7800.7900.8103.313.123.022.962.912.912.902.862.812.702.482.612.762.832.872.912.912.912.942.983.063.210.700.360.190.0900-0.01-0.08-0.17-0.36-0.73

17.汽車B在汽車A前方7m時，A正以vA=4m/s的速度向右做勻速直線運動，而汽車B此時速度vB=10m/s，接著剎車向右做勻減速直線運動，加速度大小為a=2m/s2，此時開始計時，則：（1）經(jīng)過多少時間，A和B相距最遠？（2）A、B相距最遠的距離為多大？（3）經(jīng)過多少時間A恰好追上B？參考答案：18.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌寬度為l=0.6m，與水平面間的傾角為θ=37o，導(dǎo)軌電阻不計，底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻，磁感強度為B=1T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一質(zhì)量為m=0.2kg，長