湖南省長(zhǎng)沙市戴家學(xué)校2021-2022學(xué)年高二物理下學(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.（單選題）如圖所示，一矩形線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向平行，若線框的面積為S，則通過線框的磁通量為（

）A．BS

B．

C．

D．0參考答案：D2.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，正確的說法是（

）A.在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大B.任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積C.沿著電場(chǎng)線方向，任何相同距離上的電勢(shì)降落必定相等D.電勢(shì)降低的方向必定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向參考答案：C3.如圖所示，光滑水平面上有一矩形長(zhǎng)木板，木板左端放一小物塊，已知木板質(zhì)量大于物塊質(zhì)量，t=0時(shí)兩者從圖中位置以相同的水平速度v0向右運(yùn)動(dòng)，碰到右面的豎直擋板后木板以與原來等大反向的速度被反彈回來，運(yùn)動(dòng)過程中物塊一直未離開木板，則關(guān)于物塊運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖象可能正確的是（）A． B．C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】木板碰到擋板前，物塊與木板一直做勻速運(yùn)動(dòng)，木板碰到擋板后，物塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，木板向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，最終兩者速度相同，由動(dòng)量守恒分析最終的速度，即可選擇圖象．【解答】解：木板碰到擋板前，物塊與木板一直做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v0；木板碰到擋板后，物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減至零后向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，木板向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，最終兩者速度相同，設(shè)為v．設(shè)木板的質(zhì)量為M，物塊的質(zhì)量為m，取向左為正方向，則由動(dòng)量守恒得：Mv0﹣mv0=（M+m）v，得v=＜v0故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選：A．4.（多選題）某放射性元素的原子核發(fā)生兩次α衰變和六次β衰變，關(guān)于它的原子核的變化，下列說法中正確的是（）A．核子數(shù)減小8 B．質(zhì)子數(shù)減小2 C．質(zhì)子數(shù)增加2 D．中子數(shù)減小10參考答案：ACD【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】明確a衰變和β衰變的實(shí)質(zhì)，根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確解答．【解答】解：設(shè)該原子核的質(zhì)量數(shù)（核子數(shù)）為m，電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）為n，衰變后的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，則有：m=x+8；n=﹣6+4+y由此可知衰變后核子數(shù)減小8，質(zhì)子數(shù)直接2，中子數(shù)減小10，故B錯(cuò)誤，ACD正確．故選：ACD．5.下列關(guān)于電流的說法中正確的是：A．只要導(dǎo)體中有電荷運(yùn)動(dòng)，就有電流B．導(dǎo)體中沒有電流時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷是靜止的C．電流可能是由正電荷定向移動(dòng)形成的，也可能是由負(fù)電荷定向移動(dòng)形成的D．導(dǎo)體中的電流一定是自由電子定向移動(dòng)形成的參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）有一交流發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間關(guān)系為u=250sin100л·t（V），則輸出電壓有效值為

V。一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變

次；若輸出功率為100kw經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，已知輸電線總電阻為8Ω，損失功率為總功率的5%，則升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為

。參考答案：250（1分）、2（1分）、1：16（2分）7.100℃的水的分子平均動(dòng)能＿＿＿100℃的水蒸氣的分子平均動(dòng)能，100℃的水的內(nèi)能＿＿＿100℃相同質(zhì)量的水蒸氣的內(nèi)能（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于、小于8.用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長(zhǎng)為0.2m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)以10T/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，線框中、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差=

V.參考答案：0.1

9.一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為:V，則此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為_______V，產(chǎn)生的交流電的頻率為______Hz．

參考答案：220V

50HZ

10.（2分）一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像如圖所示，則位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為____________________________。

參考答案：m（2分）11.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如下圖所示，由圖可知其長(zhǎng)度L=_______mm，用螺旋測(cè)微器測(cè)它的直徑，由右下圖知其直徑為d=

mm.

參考答案：50.15；2.498試題分析：游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，所以最終讀數(shù)為：50mm+0.15mm=50.15mm．螺旋測(cè)微器的固定刻度為2mm，可動(dòng)刻度為49.80×0.01mm=0.498mm，所以最終讀數(shù)為2mm+0.498mm=2.498mm考點(diǎn)：游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)12.如圖15所示，質(zhì)量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37o的細(xì)長(zhǎng)絕緣桿上，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，桿所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球由靜止開始下滑的最大加速度為

m/s2，最大速率為多少

m/s（g=10m/s2）(已知sin37o=0.6,cos37o=0.8) 參考答案：am=gsin37o=6m/s2,=10m/s。13.下圖是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。為了清楚，老師只畫出了一匝線圈（實(shí)際共有N匝）。線圈AB邊（長(zhǎng)l1）連在金屬環(huán)K上，CD邊（長(zhǎng)也為l1）連在滑環(huán)L上；導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。假定線圈沿逆時(shí)針方向以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲至丁。那么：(1）線圈轉(zhuǎn)到上述圖示的

位置時(shí)，線圈中電流最大；（2）線圈由丙轉(zhuǎn)到丁的過程中，AB邊中電流的方向

；（3）當(dāng)AD邊和BC邊長(zhǎng)均為l2，磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，整個(gè)電路總電阻設(shè)為R，以丙圖位置計(jì)時(shí)t=0，則線圈中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律為i=

.

參考答案：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)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處?kù)o止，讓球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復(fù)10次．①本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是

．（填序號(hào)字母）A．小球a、b的質(zhì)量ma、mbB．小球a、b的半徑rC．斜槽軌道末端到水平地面的高度HD．球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差hE．小球a、b離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間F．記錄紙上O點(diǎn)到兩小球的平均落點(diǎn)位置A、B、C的距離、、②放上被碰小球，兩球（ma＞mb）相碰后，小球a、b的平均落點(diǎn)位置依次是圖中

點(diǎn)和

點(diǎn)．③利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，可以驗(yàn)證兩球（在誤差允許范圍內(nèi)）碰撞過程中的動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的表達(dá)式為：

．④利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，也可以判斷兩球碰撞過程中機(jī)械能是否守恒．判斷的依據(jù)是看與

在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．參考答案：①A、F；②A、C；③；④【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，速度可以用水平位移代替（2）小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律不難判斷出各自做平拋運(yùn)動(dòng)的落地點(diǎn)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求出碰撞前后兩個(gè)小球的速度，根據(jù)動(dòng)量的公式列出表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動(dòng)量是否相等．（3）判斷機(jī)械能是否守恒就看碰撞前的動(dòng)能與碰撞后兩個(gè)小球的動(dòng)能是否相等即可．【解答】解：（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，速度可以用水平位移代替．所以需要測(cè)量的量為：小球a、b的質(zhì)量ma、mb，記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離、、故選AF（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度減小，所以碰撞后a球的落地點(diǎn)距離O點(diǎn)最近，b小球離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，中間一個(gè)點(diǎn)是未放b球時(shí)a的落地點(diǎn)，所以相碰后，小球a、b的平均落點(diǎn)位置依次是圖中A、C點(diǎn)；（3）B為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度若mav1=mbv3+mav2則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒，帶入數(shù)據(jù)得：ma=ma+mb（4）碰撞前的機(jī)械能為：mav12碰撞后ab球的總機(jī)械能為：mav22+mbv32要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，則需判斷mav12=mav22+mbv32即=故答案為：①A、F；②A、C；③；④15.圖甲給出的是利用游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件長(zhǎng)度時(shí)的示數(shù)，此示數(shù)應(yīng)為

mm；圖乙給出的是利用螺旋測(cè)微器測(cè)量該工件厚度時(shí)的示數(shù)，此示數(shù)應(yīng)為

mm。參考答案：29.70

3.470或3.471

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，極板長(zhǎng)l＝80cm，兩板間的距離d＝40cm.電源電動(dòng)勢(shì)E＝40V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R＝15Ω，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電的小球從B板左端且非?？拷麭板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入兩板間，該小球可視為質(zhì)點(diǎn)．若小球帶電荷量q＝1×10-2C，質(zhì)量為m＝2×10-2kg，不考慮空氣阻力，電路中的電壓表、電流表均是理想電表．若小球恰好從A板右邊緣射出(g取10m/s2)．求：(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大？(2)此時(shí)電流表、電壓表的示數(shù)分別為多少？(3)此時(shí)電源的輸出功率是多大？參考答案：(1)24Ω(2)1A39V(3)39W(2)此時(shí)電流表的示數(shù)為1A，電壓表的示數(shù)為U＝E－Ir＝(40－1×1)V＝39V.(3)電源的輸出功率P出＝IU＝39W.考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；歐姆定律；電功率【名師點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)和電路問題的綜合，容易出錯(cuò)的是受習(xí)慣思維的影響，求加速度時(shí)將重力遺忘，要注意分析受力情況，根據(jù)合力求加速度。17.如圖，平行正對(duì)金屬板A、B的長(zhǎng)度為，間距為d。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度沿平行于極板方向從A板的左側(cè)邊緣射入，運(yùn)動(dòng)中未打到極板上，不計(jì)重力。(1)若板間電