2021年河南省許昌市長葛第一高級中學(xué)高二物理測試題含解析一、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.如圖是光由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣的光路，O點(diǎn)是半圓形玻璃磚的圓心，則哪些情況是可能發(fā)生的(

)參考答案：2.一輛汽車在5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，初速度為2m/s，末速度為12m/s，在這段時間內(nèi)（

）A．汽車的加速度為5m/s2

B．汽車的加速度為10m/s2C．汽車的平均速度為7m/s

D．汽車的平均速度為14m/s參考答案：C3.（單選）如圖的U-I圖象中，直線I為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路，則（）A．電源電動勢3V，內(nèi)阻2Ω

B．電阻R的阻值為0．5ΩC．電源的總功率為4W

D．電源的效率為66．7％參考答案：D4.（單選）車廂停在光滑水平軌道上，坐在車廂后面的人對車廂前壁發(fā)射了一顆子彈．設(shè)子彈的質(zhì)量m，出口速度為v，車廂和人的質(zhì)量為M，則子彈陷入車壁后，車廂的速度為()參考答案：D

解析子彈、車廂和人看作一個系統(tǒng)，此系統(tǒng)在發(fā)射子彈的過程中動量守恒．系統(tǒng)發(fā)射子彈前的動量為零，則系統(tǒng)發(fā)射子彈后的動量也為零．最后子彈、車廂和人成為一個整體，整體的動量為零，故速度為零．故D選項正確5.如圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為L，板間的距離為d，板間電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過平行金屬板的時間為t（不計粒子的重力），則（

）。A.在時間t內(nèi)，電場力對粒子做的功為qUB.在后t/2時間內(nèi)，電場力對粒子做的功為3qU/8C.粒子的出射速度偏轉(zhuǎn)角tanθ=d/lD.在粒子下落前d/4和后d/4的過程中，運(yùn)動時間之比為√2:1參考答案：BC在時間t內(nèi)，因入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的電勢差為U/2，可知電場力對粒子做的功為qU/2，選項A錯誤；設(shè)粒子在前t/2時間內(nèi)和在后t/2時間內(nèi)豎直位移分別為y1、y2，則y1：y2=1：3，得y1=d/8，y2=3d/8，則在后t/2時間內(nèi)，電場力對粒子做的功為W2=q?U=qU．故B正確。粒子的出射速度偏轉(zhuǎn)角正切為．故C正確。根據(jù)推論可知，粒子前d/4和后d/4的過程中，運(yùn)動時間之比為1：（-1），故D錯誤。故選BC?！军c(diǎn)睛】本題是類平拋運(yùn)動，要熟練掌握其研究方法：運(yùn)動的合成與分解，并要抓住豎直方向初速度為零的勻加速運(yùn)動的一些推論，研究位移和時間關(guān)系．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在研究平行板電容器電容的實驗中，電容器的A、B兩極板帶有等量異種電荷，A板與靜電計連接，如圖所示。實驗中可能觀察到（填增大、減小或不變）(1)當(dāng)增大A、B板間的距離，靜電計指針張角

(2)在A、B板間放入一介質(zhì)板，靜電計指針張角

參考答案：7.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的匝數(shù)為n,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，正方形線圈的邊長為L，線圈的內(nèi)阻為r,外電阻為R，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e的表達(dá)式為：

；線圈從開始轉(zhuǎn)過300過程中，通過電阻R的電量為：

；線圈從開始轉(zhuǎn)過900過程中，外力對線圈所做的功為：

；參考答案：；,8.電磁打點(diǎn)計時器是一種使用

（選填“直流”或“交流”）電源的計時儀器，電源的頻率是50Hz時，在某次“練習(xí)使用打點(diǎn)計時器”實驗中，其中一段打點(diǎn)紙帶如圖所示，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個點(diǎn)．由圖中數(shù)據(jù)可知，紙帶的運(yùn)動是

（選填“勻速”或“變速”）運(yùn)動，物體的加速度是______m/s2。參考答案：交流

變速

109.三個速率不同的同種帶電粒子，如圖所示沿同一方向從圖中長方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場上邊緣射入，從下邊緣飛出時，對入射方向的偏角分別為90°，60°，30°，它們在磁場中運(yùn)動時間比為

。參考答案：

3：2：110.如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時速度為V2（V2＜V1）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則小物體上升的最大高度為_________，從N到M的過程中，小物體的電勢能________________(填變化情況)參考答案： 先減小后增加11.在電場中畫出一系列的從

發(fā)到

終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的

方向都跟該點(diǎn)場強(qiáng)方向一致，這些曲線就叫做電場線.電場線的密稀表示場強(qiáng)的

.在電場的某一區(qū)域，如果場強(qiáng)的

和

都相同，這個區(qū)域的電場叫勻強(qiáng)電場.參考答案：正電荷

負(fù)電荷

強(qiáng)弱

大小

方向12.如圖l—6—14所示的勻強(qiáng)電場中，M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩點(diǎn)間的電勢差為5V，MN連線與場強(qiáng)方向成600角，則此電場的電場強(qiáng)度大小為

．參考答案：13.把一個滿偏電流I=1mA、線圈電阻R=1k的小量程電流表，改裝成量程U=10V的電壓表，需

▲

聯(lián)的分壓電阻為

▲

；改裝成量程10mA的電流表，需

▲

聯(lián)的分流電阻為

▲

。參考答案：.串聯(lián)

9k

并聯(lián)

111.1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖所示的實驗裝置觀察雙縫干涉圖樣，雙縫之間的距離是0.3mm，用的是紅色濾色片，在毛玻璃屏上可以看到紅色干涉條紋。（1）毛玻璃屏上的干涉條紋與雙縫垂直還是平行？____________（2）如果把單縫向雙縫移近一些，相鄰兩亮條紋中心的距離____________．（填“增大”、“不變”或“減小”）（3）在某次實驗中，雙縫間距d=0.5mm，雙縫與光屏間距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖，分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖，則圖中A位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為11.1mm，B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

，單色光的波長為

m．參考答案：15.某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如圖（甲）所示，則金屬絲的直徑d=2.935（2.934﹣2.937）mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一工件的長度，測得的結(jié)果如圖（乙）所示，則該工件的長度L=14.50mm．參考答案：

考點(diǎn)：刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用．專題：實驗題．分析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，兩種儀器讀數(shù)時均可采用公式法，即：主尺讀數(shù)+副尺讀數(shù)．解答：解：螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)2.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×43.5=0.435mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=2.5+0.435=2.935mm，由于需要估讀，因此在范圍2.934﹣2.937mm內(nèi)均正確．游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.4cm=14mm，游標(biāo)尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=14mm+0.50mm=14.50mm；故答案為：2.935（2.934﹣2.937），14.50．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．四、計算題：本題共3小題，共計47分15.如圖所示，質(zhì)量M=0.040kg的靶盒A靜止在光滑水平導(dǎo)軌上的O點(diǎn)，水平輕質(zhì)彈簧一端栓在固定擋板P上，另一端與靶盒A連接.Q處有一固定的發(fā)射器B，它可以瞄準(zhǔn)靶盒發(fā)射一顆水平速度為v0=50m／s，質(zhì)量m=0.010kg的彈丸，當(dāng)彈丸打入靶盒A后，便留在盒內(nèi)，碰撞時間極短.不計空氣阻力.求彈丸進(jìn)入靶盒A后，彈簧的最大彈性勢能為多少？參考答案：（1）彈丸進(jìn)入靶盒A后，彈丸與靶盒A的共同速度設(shè)為v，由系統(tǒng)動量守恒得

（6分）靶盒A的速度減為零時，彈簧的彈性勢能最大，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得

（8分）解得

代入數(shù)值得

J17.如圖13所示電路中，電阻R1＝R2＝R3＝10Ω，電源內(nèi)阻γ＝5Ω，電壓表可視為理想電表．當(dāng)開關(guān)S1和S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為10V．

（1）路端電壓為多大?

（2）電源的電動勢為多大?

（3）當(dāng)開關(guān)S1閉合而S2斷開時，電壓表的示數(shù)變?yōu)槎啻?參考答案：（1）

2分R=R2+R12=15Ω

1分

U=IR=15V

2分(2)E=I(R+r)=20V

2分(3)S斷開，

1分U`=I`（R1+R2）=16V

18.（21分）嫦娥1號奔月衛(wèi)星與長征3號火箭分離后，進(jìn)入繞地運(yùn)行的橢圓軌道，近地點(diǎn)離地面高，遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面高，周期約為16小時，稱為16小時軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來越遠(yuǎn)，星載發(fā)動機(jī)先在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星進(jìn)入新軌道（如圖中曲線2所示），以抬高近地點(diǎn)。后來又連續(xù)三次在抬高以后的近地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星加速和變軌，抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)，相繼進(jìn)入24小時軌道、48小時軌道和地月轉(zhuǎn)移軌道（分別如圖中曲線3、4、5所示）。已知衛(wèi)星質(zhì)量，地球半徑，地面重力加速度，月球半徑。1．試計算16小時軌道的半長軸a和半短軸b的長度，以及橢圓偏心率。2．在16小時軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火時，假設(shè)衛(wèi)星所受推力的方向與衛(wèi)星速度方向相同，而且點(diǎn)火時間很短，可以認(rèn)為橢圓軌道長軸方向不變。設(shè)推力大小，要把近地點(diǎn)抬高到600，問點(diǎn)火時間應(yīng)持續(xù)多長？3．試根據(jù)題給數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星在16小時軌道的實際運(yùn)行周期。4．衛(wèi)星最后進(jìn)入繞月圓形軌道，距月面高度約為200，周期分鐘，試據(jù)此估算月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比值。參考答案：解析：1.橢圓半長軸a等于近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)之間距離的一半，亦即近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)矢徑長度（皆指衛(wèi)星到地心的距離）與的算術(shù)平均值，即有

(1)

代入數(shù)據(jù)得

km

(2)

橢圓半短軸b等于近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)矢徑長度的幾何平均值，即有

(3)

代入數(shù)據(jù)得

(4)

橢圓的偏心率

(5)代入數(shù)據(jù)即得

(6)2.當(dāng)衛(wèi)星在16小時軌道上運(yùn)行時，以和分別表示它在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度，根據(jù)能量守恒，衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)能量相等，有

(7)式中是地球質(zhì)量，是萬有引力常量.因衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度都與衛(wèi)星到地心的連線垂直，根據(jù)角動量守恒，有

(8)

注意到

(9)

由(7)、(8)、(9)式可得

(10)

(11)當(dāng)衛(wèi)星沿16小時軌道運(yùn)行時，根據(jù)題給的數(shù)據(jù)有

由(11)式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)得km/s

(12)依題意，在遠(yuǎn)地點(diǎn)星載發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，對衛(wèi)星作短時間加速，加速度的方向與衛(wèi)星速度方向相同，加速后長軸方向沒有改變，故加速結(jié)束時，衛(wèi)星的速度與新軌道的長軸垂直，衛(wèi)星所在處將是新軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn).所以新軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度km，但新軌道近地點(diǎn)高度km.由(11)式，可求得衛(wèi)星在新軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)處的速度為

km/s

(13)衛(wèi)星動量的增加量等于衛(wèi)星所受推力F的沖量，設(shè)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火時間為?t，有

(14)由(12)、(13)、(14)式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

t=

(約2.5分)

(15)這比運(yùn)行周期小得多.3.當(dāng)衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行時，以r表示它所在處矢徑的大小，v表示其速度的大小，表示矢徑與速度的夾角，則衛(wèi)星的角動量的大小

(16)

其中

（17）是衛(wèi)星矢徑在單位時間內(nèi)掃過的面積，即衛(wèi)星的面積速度.由于角動量是守恒的，故是恒量.利用遠(yuǎn)地點(diǎn)處的角動量，得

(18)又因為衛(wèi)星運(yùn)行一周掃過的橢圓的面積為

(19)所以衛(wèi)星沿軌道運(yùn)動的周期