2021年湖南省湘潭市白田鎮(zhèn)沙田中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年湖南省湘潭市白田鎮(zhèn)沙田中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一根導(dǎo)線，分別通以不同的電流，并保持溫度不變，當(dāng)電流較大時(shí)，以下正確的是（

）A．單位體積內(nèi)自由電子數(shù)較多

B．自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速率較大C．自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率較大

D．電流的傳導(dǎo)速度較大

參考答案：B2.如圖5所示，小滑塊m與圓盤保持相對(duì)靜止，隨盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則提供滑塊作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是A．滑塊的重力

B．盤面對(duì)滑塊的彈力C．盤面對(duì)滑塊的靜摩擦力D．滑塊的重力與盤面對(duì)滑塊的彈的合力

參考答案：C3.（單選）應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出．對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是A.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)B.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)C.在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D.在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：解：A、超重和失重指的是物體加速度方向，不是指運(yùn)動(dòng)方向，若勻速上升，則不超重也不失重，故A錯(cuò)誤．B、由A分析可得，B錯(cuò)誤；C、重物和手有共同的速度和加速的時(shí)，二者不會(huì)分離，故物體離開手的瞬間，物體向上運(yùn)動(dòng)，物體的加速度等于重力加速度，但手的加速度大于重力加速度應(yīng)大于重力加速度，并且方向豎直向下，故C錯(cuò)誤；D、由C分析知，D正確．故選：D．4.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在通過(guò)平衡位置時(shí)，在下列物理量中，具有最大值的是(

)A．回復(fù)力

B．加速度

C．速度

D．位移參考答案：C5.在一根軟鐵棒上繞有一組線圈（電阻不能忽略），a、c是線圈的兩端，b為中心抽頭，把a(bǔ)端和b抽頭分別接到兩條平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面并指向紙內(nèi)，如圖所示，金屬棒PQ在外力作用下以圖示位置為平衡位置左右做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直，且兩端與導(dǎo)軌始終接觸良好，則在下面的過(guò)程中a、c點(diǎn)的電勢(shì)都比b點(diǎn)的電勢(shì)高的是

A．PQ從平衡位置向左邊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中B．PQ從左邊向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中C．PQ從平衡位置向右邊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中D．PQ從右邊向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為某電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線．如A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別記為EA、EB，電勢(shì)分別記為φA、φB，則EA

EB，φA

φB．（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：大于，小于．【考點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)．【分析】電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直．電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低．【解答】解：由電場(chǎng)線的分布可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)線密，所以A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，所以EB＜EA，再根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，φA＜φB故答案為：大于，小于．7.把一個(gè)面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，當(dāng)把環(huán)翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，流過(guò)環(huán)某一橫截面的電量為________________。參考答案：8.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0．1T，矩形線圈的匝數(shù)N=100匝，邊長(zhǎng)=0．2m，=0．5m，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度rad／s，轉(zhuǎn)軸在正中間。則：(1)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，該線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式：

(2)當(dāng)線圈作成半徑為r=的圓形(其它條件不變)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式：

(3)當(dāng)轉(zhuǎn)軸移動(dòng)至ab邊(其它條件不變)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式：

參考答案：（1）314cos100πt(V)、（2）不變、（3）不變。9.（4分）一細(xì)繩拴一質(zhì)量m＝100g的小球，在豎直平面內(nèi)做半徑R=40cm的圓周運(yùn)動(dòng)，取g＝10m／s2，則(1)小球恰能通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)的速度為

；(2)小球以v=3．0m／s的速度通過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力為

。參考答案：（1）2m/s；（2）3.25N10.（2分）真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，當(dāng)它們相距為r時(shí)，相互排斥力為F，當(dāng)它們相距為10r時(shí)，相互排斥力為__________。參考答案：Ｆ／10011.下圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置,部分導(dǎo)線已連接。.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后.將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向__________偏.原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向__________偏.參考答案：右

右12.如圖12中甲圖所示矩形線圈abcd，長(zhǎng)ab=20cm，寬bc=10cm，匝數(shù)n=200匝，線圈回路總電阻R=5Ω，整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)?，F(xiàn)令該磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律變化，則線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

V，感應(yīng)電流的大小

A，當(dāng)t=0.3s時(shí)，線圈的ab邊所受的安培力大小為

N。參考答案：2V

0.4A

2.4N13.（4分）如圖所示，放在蹄形磁鐵兩極間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有由b向a的電流時(shí)，受到的安培力方向向右，則磁鐵的上端是

極；如果磁鐵上端是S極，導(dǎo)體棒中的電流方向由a向b，則導(dǎo)體棒受到的安培力方向?yàn)?/p>

。(選填“向左”、“向右”)參考答案：N

向右三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的裝置如圖（a）所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力．（1）若已測(cè)得打點(diǎn)的紙帶如圖（b）所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距（已標(biāo)在圖上）．A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選

段來(lái)計(jì)算A碰撞前的速度，應(yīng)選

段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.4kg，小車B的質(zhì)量m2=0.2kg，則碰前兩小車的總動(dòng)量大小為

kg?m/s，碰后兩小車的總動(dòng)量大小為

kg?m/s．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等，分析小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，然后答題；（2）根據(jù)圖象，由速度公式求出小車的速度，然后由P=mv求出動(dòng)量．【解答】解：（1）推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過(guò)程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC計(jì)算碰前的速度；碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，而A和B碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度．（2）碰前小車的速度為誒：vA===1.05m/s，碰前的總動(dòng)量為：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kg?m/s；碰后小車的共同速度為：v===0.695m/s，碰后的動(dòng)量為：P′=（mA+mB）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg?m/s；故答案為：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．15.（9分）在用兩面平行的玻璃磚《測(cè)定玻璃的折射率》的實(shí)驗(yàn)中，其光路圖如圖，對(duì)此實(shí)驗(yàn)中的一些具體問(wèn)題，（1）下列的各種說(shuō)法中正確的是（

）（不定項(xiàng)）A．為了減少測(cè)量誤差，P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些B．為了減少測(cè)量誤差，P1和P2的連線與玻璃磚界面的夾角適當(dāng)取大些C．P1、P2距離大小，不會(huì)影響該實(shí)驗(yàn)的誤差D．若入射角i太大，有可能在bb/界面發(fā)生全反射（2）若根據(jù)測(cè)得的入射角i和折射角γ的正弦值，畫出了如圖所示的圖線，由圖可知該玻璃的折射率n=

；當(dāng)光線由該玻璃射入真空中時(shí)，臨界角C=

。（用反三角函數(shù)表示）參考答案：(1)AB(2)；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某游樂(lè)場(chǎng)中有一種叫“空中飛椅”的游樂(lè)設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸

OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長(zhǎng)l=10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m。轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=370。（不計(jì)空氣阻力及繩重，繩子不可伸長(zhǎng)，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）求：（1）質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度及繩子的拉力；（2）質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功。參考答案：(1)

，750N

(2)3450J試題分析：（1）如圖所示，對(duì)質(zhì)點(diǎn)受力分析可得：繩中的拉力T=mg/cosθ=750N，根據(jù)幾何關(guān)系可得：代入數(shù)據(jù)得：（2）轉(zhuǎn)盤從靜止啟動(dòng)到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定這一過(guò)程，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功等于質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能的增加量：m，

m/s，代入數(shù)據(jù)解得

W=3450J考點(diǎn)：此題考查了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和能量守恒定律即：繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功等于質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能的增加量。17.運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為0.4kg的足球以20m/s速度踢出，足球擊中高為2m的門梁，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：⑴足球被踢出時(shí)的動(dòng)能．⑵足球擊中門梁時(shí)的重力勢(shì)能．（以地面為參考平面）參考答案：80；818.如圖所示，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓