河北省邯鄲市漳縣第一中學2021年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.小球從4m高處落下，被地面彈回，在離地面1m高處被接住，則小球通過的路程和位移大小分別為（

）A.5m、5m B.4m、1mC.4m、3m D.5m、3m參考答案：D【詳解】路程是物體通過的軌跡的長度,小球從4m高處下落的過程中通過的路程為4m,而反彈到1m高處通過的路程是1m,故整個過程中通過的路程是5m；位移是從初始位置指向末位置的有向線段,其大小等于初末位置之間的直線距離,故位移大小為故D正確；ABC錯誤；故選D2.（多選）半徑為R的圓桶固定在小車上，有一個光滑的小球相對于圓桶靜止在最低點，如圖所示。小車以速度v向右勻速運動，小車遇到障礙物突然停止運動，在這之后，關于小球在圓桶中上升的高度的判斷，正確的是（

）A．一定等于v2/2g

B．可能大于v2/2gC．可能小于v2/2g

D．可能等于2R參考答案：CD小車遇到障礙物突然停止運動后，小球由于慣性會繼續(xù)運動；若越過最高點做圓周運動，則在圓桶中上升的高度等于2R；若達不到四分之一圓周，速度減為零，根據(jù)機械能守恒，；若越過四分之一圓周但越不過圓桶的最高點，則會離開軌道做斜拋，在最高點有水平速度，根據(jù)機械能守恒，則上升的高度，故AB錯誤CD正確。故選CD。3.關于UAB=WAB/q，下列說法正確的是A．UAB與WAB成正比

B．UAB與q成反比C．UAB與WAB及q無關，它是電場本身的性質(zhì)，只與A、B的位置有關D．以上說法都不對參考答案：C4.下列物理現(xiàn)象中，表述正確的是A．光電效應現(xiàn)象中，光照時間越長光電流越大B．光電效應現(xiàn)象中，入射光足夠強就可以有光電流C．在微觀世界中，粒子的動量和位置不能同時精確確定．D．一切物體都有粒子性和波動性參考答案：CD5.如圖甲是阻值為5Ω的線圈與阻值為15Ω的電阻R構(gòu)成的回路。線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則：A．電壓表的示數(shù)為14.14VB．通過電阻的電流為0.707AC．電阻R上消耗的功率為7.5WD．通過電阻的電流方向每秒變化100次參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，甲、乙所示的兩個電路中的電阻R、電流表、電壓表和電池都是相同的，電源的內(nèi)電阻相對于電阻R的大小可以忽略，閉合開關后，甲、乙兩電路中電壓表和電流表的示數(shù)分別為、、、，已知，，則一定有

，

。(填“大于”、“小于”或“等于”)

參考答案：小于，小于7.如圖所示的電路中，U＝12伏，滑動變阻器AB的總電阻為42Ω，現(xiàn)要使標著“6V，1.8W”的燈泡L正常發(fā)光，那么A、P間的電阻應為________Ω，此時滑動變阻器上消耗的功率為________W。參考答案：12；4.28.一個物體做自由落體運動，取g=10m/s2，則第二秒末物體的速度大小為

，方向

，2秒內(nèi)下落的高度為

。參考答案：9.某放射性元素質(zhì)量為M，測得每分鐘放出1.2×104個β粒子，21天后再測，發(fā)現(xiàn)每分鐘放出1.5×103個β粒子，該放射性元素的半衰期為

天。參考答案：10.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為ｍ１、ｍ２、ｍ３，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，發(fā)出γ射線，已知普朗克恒量為ｈ，真空中光速為ｃ，則γ射線的頻率υ＝______

．參考答案：11.在一段通電金屬導體內(nèi)，5s鐘有5C個電子通過某一橫截面，則通過這段金屬導體的電流強度大小為

A。在某一電解溶液內(nèi)，5s鐘有5C的正負離子分別到達陰極、陽極，則通過這一電解溶液的電流強度大小為

A。參考答案：12.如圖所示是物體做勻變速運動紙帶的一部分，已知所用打點計時器的周期T=0.02S,A、B、C分別是三個計數(shù)點，每兩個計數(shù)點間有四個計時點未畫出來，紙帶下方是一把毫米刻度尺，則由紙帶和刻度尺可知：A與B之間的距離為

cm，B與C之間的距離為

cm，該勻變速直線運動的加速度是=

m/s2。

參考答案：2.50；5.09；2.59解：相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個點圖上沒有畫出，相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.1s，

利用毫米刻度尺測出A與B之間的距離為2.50cm，B、C兩點間距5.09cm．

由△x=at2得

故答案為：2.50；5.09；2.5913.如圖，粗糙水平面上，兩物體A、B以輕繩相連，在恒力F作用下做勻速運動．某時刻輕繩斷開，A在F牽引下繼續(xù)前進，B最后靜止．則在B靜止前，A和B組成的系統(tǒng)動量

（選填：“守恒”或“不守恒”）．在B靜止后，A和B組成的系統(tǒng)動量

（選填：“守恒”或“不守恒”）．參考答案：守恒；不守恒．【考點】動量守恒定律．【分析】動量守恒定律適用的條件：系統(tǒng)的合外力為零．或者某個方向上的合外力為零，則那個方向上動量守恒．兩木塊原來做勻速直線運動，合力為零，某時刻剪斷細線，在A停止運動以前，系統(tǒng)的合力仍為零，系統(tǒng)動量守恒；在B靜止后，系統(tǒng)合力不為零，A和B組成的系統(tǒng)動量不守恒．【解答】解：剪斷細線前，兩木塊在水平地面上向右做勻速直線運動，以AB為系統(tǒng)，繩子的屬于系統(tǒng)的內(nèi)力，系統(tǒng)所受合力為零；剪斷細線后，在A停止運動以前，摩擦力不變，兩木塊組成的系統(tǒng)的合力仍為零，則系統(tǒng)的總動量守恒；B靜止后，B的合力為0，A木塊的拉力大于摩擦力，A和B組成的系統(tǒng)合力不為0，所以系統(tǒng)動量不守恒．故答案為：守恒；不守恒．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測定一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻（內(nèi)阻偏大），配備的器材有：A．電流表A（量程為0.6A）B．電壓表V（量程為1V，內(nèi)阻為1.2kΩ）C．滑動變阻器R1（0~10Ω，1A）D．電阻箱R2（0~9999.9Ω）某實驗小組設計了如圖所示的電路．1實驗中將量程為1V電壓表量程擴大為2V，電阻箱R2的取值應為

▲

kΩ．2利用上述實驗電路進行實驗，測出多組改裝后的電壓表讀數(shù)UV與對應的電流表讀數(shù)IA，利用UV–IA的圖象如11題3圖所示．由圖象可知，電源的電動勢E=

▲

V，內(nèi)阻r=

▲

Ω．

參考答案：①1.2(3分)②1.60(3分)（1.6也給分）2.75(3分)

15.現(xiàn)要測定一個額定電壓2.5V、額定功率約0.7W的小燈泡的伏安特性曲線．①為了測量的電壓能從零開始，測量誤差較小，請在圖甲中連好實物電路圖____．②合上開關前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于滑動變阻器的_____（填“左端”或“右端”）．③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，描繪出的U﹣I圖象如圖乙所示，由圖可知，當燈泡的電壓為1.80V時，小燈絲電阻為_____Ω，小燈泡的功率為_____W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．④某小組在正常實驗中無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表、電壓表的讀數(shù)都調(diào)不到零，于是他們向老師求助，老師說該電路中有一根導線斷了，請問圖中哪根導線斷了？_____（填“ab”或者“cd”）．參考答案：

(1).；

(2).左；

(3).7.2；

(4).0.45；

(5).ab根據(jù)實驗要求確定實驗電路的接法；再根據(jù)伏安特性曲線可明確對應的電流值，由歐姆定律求解電阻；由功率公式求解功率。(1)題目中要求從零開始調(diào)節(jié)，故應采用滑動變阻器的分壓接法；同時因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；實物圖如圖所示(2)由圖可知，要使測量部分電流由零開始調(diào)節(jié)，則滑片應接在最左側(cè)；(3)由圖可知，當電壓為1.80V時，電流為：0.25A，電阻；(4)無法使電流從零開始調(diào)節(jié)說明沒有正確接成分壓接法；但電路有電流，則說明只能是ab出現(xiàn)斷路?！军c睛】本題考查描繪燈泡的伏安特性曲線的實驗，要求掌握分壓接法的原理；能正確接線并能分析故障。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（25分）六個相同的電阻（阻值均為）連成一個電阻環(huán)，六個接點依次為1、2、3、4、5和6，如圖1所示?，F(xiàn)有五個完全相同的這樣的電阻環(huán)，分別稱為

、、┅。現(xiàn)將的1、3、5三點分別與的2、4、6三點用導線連接，如圖2所示。然后將的1、3、5三點分別與的2、4、6三點用導線連接，┅依此類推。最后將的1、3、5三點分別連接到的2、4、6三點上。1．證明全部接好后，在上的1、3兩點間的等效電阻為。2．求全部接好后，在上的1、3兩點間的等效電阻。參考答案：解析：解法一：1．（1）電阻圖變形．此題連好的線路的平面圖如圖1所示．現(xiàn)將電阻環(huán)改畫成三角形，1、3、5三點為頂點，2、4、6三點為三邊中點，如圖2與圖3所示．整個連好的線路相當于把的三個頂點分別接到的三個中點上，圖1變?yōu)閳D4．這樣第1問歸結(jié)為求圖4中最外層三角環(huán)任意兩頂點間的等效電阻。

（2）遞推公式．為使圖形簡化，討論如何將接好的兩個電阻環(huán)化簡成為一個單環(huán)。由六個阻值為的電阻構(gòu)成一個三角環(huán)，將其頂點接在另一由六個阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)的中點上（如圖5所示）。圖6是由六個阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)。若圖5頂點1、3間的電阻與圖6頂點l、3間的電阻阻值相等，我們稱圖6中的為等效單環(huán)電阻．

用符號“//”表示電阻的并聯(lián)，如

由圖5中的對稱性可知l、3兩頂點間的電阻等于圖7中1、0間的電阻的2倍，即

（1）同理，圖6中1、3兩頂點間的電阻為

（2）由（1）、（2）式得等效單環(huán)電阻為

（3）2.第一問現(xiàn)在考慮把、、、、按相反的次序，由內(nèi)向外依次連接的情況．首先將接在外面，求雙環(huán)的等效單環(huán)電阻〔即（3）式中的〕．這時．由（3）式得到為

其次，在雙環(huán)外面接上，這時．三環(huán)的等效單環(huán)電阻為

由此可得一般公式，環(huán)的等效單環(huán)電阻可由求出

（4）于是

由（2）式得出由一個環(huán)（）、兩個環(huán)（）直至五個環(huán)（）構(gòu)成的線路1、3點間的電阻為

答：所求的五個環(huán)的1與3間的等效電阻確為．證畢。3.第二問根據(jù)五個組成的圓柱形網(wǎng)絡的對稱性，的l、3兩點等價于的2、4兩點．等價線路如圖8與圖9所示．設二圖等價，求圖9中的即可．

所以答：所求值為。

解法二：第一問圖3可看做的接線圖，其一半如圖10所示，豎直粗線為一短路線．一個環(huán)（）構(gòu)成線路的1與0點間的阻值用表示，根據(jù)對稱性，。當接入后，由兩個環(huán)（類似圖5）構(gòu)成線路圖的一半如圖11所示．三個帶陰影的電阻與短路線圍成的三角形（）中的2與間的阻值就是圖10中1與0間的阻值。其等效電路如圖12所示．圖11（或圖12）中的l與0點間的阻值用表示．有

再將雙環(huán)接入，其一半如圖13所示，三個帶陰影的電阻與短路線圍成的三角形中含有六個電阻，其2與間的阻值就對應為，參看圖12的等效電路，得

同理，得

由此得

第二問五個電阻環(huán)構(gòu)成線路后，最外層環(huán)（）上2點與4點間的等效電阻可借用圖12求得，將圖中換成，五個環(huán)構(gòu)成的線路中2與4間阻值可如下求得：因故17.如圖所示，在勻強電場中，有A、B兩點，它們間的距離為2cm，兩點的連線與場強方向成60°角．將一個電荷量為－2×10－5C的電荷由A移到B，其電勢能增加了0.1J．問：(1)在此過程中，電場力對該電荷做了多少功？(2)A、B兩點的電勢差UAB為多大？(3)勻強電場的場強為多大？參考答案：(1)電勢能增加多少，電場力就做多少負功，故電場力對電荷做了－0.1J的功．(2)由W＝qU，得UAB＝＝V＝5000V.(3)由U＝Ed，得E＝＝＝5.0×105V/m.18.（12分）如圖所示為一種加速度儀的示意圖。質(zhì)量為m的振子兩端連有勁