2021-2022学年湖北省宜昌市西陵区窑湾乡高级职业中学高二物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖北省宜昌市西陵区窑湾乡高级职业中学高二物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （多选题）在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。则碰后B球的速度大小可能是(　　) A．0.6v　　   　B．0.4v　    　 　C．0.3v　　    　D．0.2v 参考答案： AB 以两球组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向， 如果碰撞为你弹性碰撞，由动量守恒定律得： 由机械能守恒定律得：， 解得：，负号表示碰撞后A球反向弹回， 如果碰撞为完全非弹性碰撞，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 解得：， 则碰撞后B球的速度范围是：，故AB正确。 故选AB。 2. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为L，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA=5V、φB=-5V、φC=15V，由此可以判断（   ）    A．场强的方向由C指向B    B．场强的方向垂直AD连线斜向上    C．场强的大小为    D．场强的大小为 参考答案： D 3. 如图所示为半径相同的两个金属小球，A、B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互作用力大小是F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是(A、B两球均可看成点电荷)（   ） A.F/8       B.F/4 　       　 C.3F/8                D.3F/4 参考答案： AC 4. 如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，下列说法错误的是（    ） A.电压表示数变大        B.电流表示数变小 C.外电路等效电阻变大    D.内电路消耗的功率变大 参考答案： D 5. （单选）关于电场强度E的说法正确的是（　　） 　 A． 电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同 　 B． 根据E=可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比 　 C． 是矢量，与F的方向一致 　 D． 电场线是理想模型，在电场中客观存在 参考答案： 考点： 电场强度．版权所有 专题： 电场力与电势的性质专题． 分析： 解答本题关键根据：电场强度的定义式E=，运用比值法定义，适用于任何电场；E的方向一定与放在该点的正电荷的受力方向相同；E由电场本身决定，与试探电荷无关．电场线是假想的曲线，不存在． 解答： 解：A、C、电场强度E是矢量，其方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同，与负电荷在该点所受的电场力的方向相反，故A正确，C错误． B、电场强度的定义式E=，运用比值法定义，E由电场本身决定，与试探电荷无关，故B错误． D、电场是为形象表示电场的强弱和方向而人为假想的曲线，并不存在，故D错误． 故选：A． 点评： 本题中电场强度的定义式E=，要抓住比值定义法的共性：E与F、q无关，由电场本身决定． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一辆载货汽车在水平公路上匀速行驶，发动机的输出功率为，已知汽车受到的阻力大小为，则汽车行驶的速度大小为            。 参考答案：    14   7. 理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=600K，在状态b时的体积Vb=11.2L，则气体在状态c时的体积Vc=＿＿＿＿L；气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”） 参考答案： 33.6；大于 8. 某同学用如图13所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，电键闭合后，他还进行了下列操作： （1）将滑动变阻器的滑动触头P快速向接线柱C移动，电流计指针将________ （填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。 （2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将______ （填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。 参考答案：   右偏   ，   左偏   9. （4分）如图所示，把电量为+5×10-9C的电荷，从电场中A点移到B点，其电势能__________(选填“增大”“减小”或“不变)，若A点的电势=15V，B点的电势=10V，则此过程电场力做的功为_____________J。     参考答案： 减小，2.5×10-8J  10. “世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为        。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度           。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变         （填“快”或“慢”）了。 参考答案： 远小于光速   慢 11. 在一段半径为的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的倍，则汽车拐弯时的最大速度＝                  （重力加速度为）。 参考答案： 12. 放在水平地面上的一个物体，受到20N水平向西拉力时，物体恰能做匀速直线运动，当物体拉力变为28N时，物体所受摩擦力是      N，方向向    ，受到合力大小为             参考答案： 20；西；8 由于物体处于匀速直线运动状态时所受的拉力是20N，据二力平衡的知识知，即此时所受的滑动摩擦力是20N； 当将拉力变为28N时，物体仍会向西运动，在此过程中，物体对接触面的压力没变，其与接触面的粗糙程度没变，故其所受的滑动摩擦力不变，仍为20N，此时所受的合力F=28N-20N=8N，且方向与较大的拉力的方向相同，即方向向西 13. 某电路如图所示，已知电池组的总内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，理想电压表的示数U=3.0V，则电池组的电动势E=  ▲  V，电路中的电流强度=   ▲  A 参考答案：   3.6           0.6    三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为    　、　  　，两滑块的总动量大小为　       　；碰撞后两滑块的总动量大小为　    　．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证． 参考答案： 0.2abs1　0.2abs3　0.2ab（s1﹣s3）　0.4abs2． 【考点】验证动量守恒定律． 【分析】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在 气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证． 【解答】解：由图乙结合实际情况可以看出，s1和s3是两物体相碰前打出的纸带，s2是相碰后打出的纸带．所以碰撞前物体的速度分别为： v1===0.2s1b v2==0.2s3b 碰撞后两物体共同速度： v==0.2s2b 所以碰前两物体动量分别为：p1=mv1=0.2abs1，p2=mv2=0.2abs3，总动量p=p1﹣p2=0.2ab（s1﹣s3）；碰后总动量p′=2mv=0.4abs2． 故答案为：0.2abs1　0.2abs3　0.2ab（s1﹣s3）　0.4abs2． 15. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz．上图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6、7八个点，用米尺量出1、2、3、4、5、6、7点到0点的距离分别是（单位：cm）8.78、16.45、23.02、28.50、32.88、36.14、38.29．由此可得小车的加速度的大小为_________m/s2（结果保留两位有效数字），方向与小车运动方向      （选填“相同”或“相反”）． 参考答案：   1.1   m/s2（结果保留两位有效数字） ， 方向与小车运动方向   相反    （选填“相同”或“相反”）． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好庄严的五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升起时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零． 试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小． 参考答案： 解：设红旗匀速运动的速度大小为v．由题得到红旗上升的位移大小x=19m﹣1.4m=17.6m．由题红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，根据对称性得知这两个过程的时间相等，红旗匀速运动的时间为： t2=（48﹣2×4）s=40s， t1=t3=4s 则有：， 代入解得：v=0.4m/s，匀加速运动的加速度大小为：a==0.1m/s2 答：红旗向上做匀加速运动时加速度的大小为0.1m/s2，红旗匀速运动的速度大小为0.4m/s． 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】根据旗杆高度是19m和红旗从离地面1.4m处开始升起，得出红旗上升的位移大小．由于红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，根据对称性得知这两个过程的时间相等，确定出匀速运动的时间，用位移公式分别得出三个运动过程的位移表达式，求出匀速运动的速度，再求解匀加速运动的加速度大小． 17. （7分）一个带正电的小球质量为m＝1．0×10—2Ｋｇ，带电量为ｑ＝1．0×10—2C。小球在相互垂直的匀强电场和匀强磁场的空间中沿一斜线向下做匀速直线运动，如图所示。已知其水平分速度为Vx＝6.0m／S，磁感应强度大小为B＝1.0T，方向垂直纸面向里，重力做功的功率大小为PE＝0.3W。试求该匀强电场的场强大小和方向。（g＝10m／S2） 参考答案： 由题意得PE＝mgVy 解得Vy＝PE／mg＝0.3／（1．0×10—2×10）＝3 m／S（2分） 由小球做匀速直线运动，所受合力为零。得 EqC