2021年河北省张家口市私立第一中学高二物理期末试卷含解析

2021年河北省张家口市私立第一中学高二物理期末试卷含解析 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）恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是（　　） A．拉力F对物体的冲量大小为零 B．拉力F对物体的冲量大小为Ft C．拉力F对物体的冲量大小是Ftcosθ D．合力对物体的冲量大小为零 参考答案： BD 【考点】动量定理． 【分析】根据力与时间的乘积求出拉力物体的冲量大小、合力对物体的冲量大小． 【解答】解：A、拉力F对物体的冲量大小I=Ft．故A错误，B正确，C错误． D、物体静止在地面上，合力为零，则合力对物体的冲量为零．故D正确． 故选：BD．   2. 如图所示电路中，当滑动变阻器R2的滑动触头向a端滑动时 A．电压表V的示数将变小 B．R1消耗的功率将减小 C．电源功率将减小 D．电容器C所带的电量增大 参考答案： A 3. （单选）设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑 兹力f作用的方向沿y轴正向，如图，则该带负电的粒子速度方向为 A. 可能沿x轴负方向 B. 不可能在xOy平面内 C. 可能不在xOz平面内但与z轴垂直 D. 可能在xOz平面内且不与z轴垂直 参考答案： D 4. （2005?江苏）关于电场，下列说法正确的是（　　） A． 电场是假想的，并不是客观存在的物质 B． 描述电场的电场线是客观存在的 C． 电场对放入其中的电荷有力的作用 D． 电场对放入其中的电荷没有力的作用 参考答案： C A、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，故A错误； B、电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线，故B错误； C、D、电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性，电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确，D错误． 故选：C． 5. 利用静电计．研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示，则下面叙述中符合实验中观察到的结果的是(     ) A．N板向下平移，静电计指针偏角变大 B．N板向左平移，静电计指针偏角变大 C．保持N板不动，在M、N之间插入一块绝缘介质板，静电计指针偏角变大 D．保持N板不动，在M、N之间插入一块金属板，静电计指针偏角变大 参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 声波从甲介质进入乙介质中，已知入射角为30°，折射角为37°，声波在甲介质中速度为300 m/s，声波在乙介质中速度为________m/s。 参考答案： 360 7. 如图，用绝缘丝线将一带正电的小球N挂在水平横杆上的P点，在N的左侧放置一带正电的小球M， 由于静电相互作用，N平衡时丝线与竖直方向有一定的偏角。如果M的电荷量加倍，丝线偏角________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果两球的电荷量不变，把M向左移动一定距离，N静止时受到的静电力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案：     (1). 变大    (2). 变小 试题分析：M的电荷量加倍，根据库仑定律的公式知，静电力增大，则丝线偏角变大；如果两球的电荷量不变，把M向左移动一定距离，即r变大，根据库仑定律的公式知，静电力变小． 考点：本题考查库伦定律、物体的平衡。 8. 如图所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f，偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动，则当ω=________时振动最为剧烈，这个现象称为______。 参考答案： 2πf ，  共振 9. （8分）在水平面上，水平放置一根20cm长的铜棒，将其两端用软导线与电源连结，当铜棒中通有2A的电流时，且空间存在竖直方向上的磁感应强度大小为的匀强磁场，铜棒处于静止状态，如图所示，则铜棒受到的摩擦力大小为___________，方向是______________。     参考答案： 0.16N，水平向左 10. 如图是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量         ；当S旋到位置        时，可用来测量电流，其中S旋到位置        时量程较大。 参考答案： 电阻；1或2；1。 11. （5分）我们在观察日蚀时看到的太阳大小，相当于一个篮球（直径约为24cm）放到眼睛         m处所看到的大小。 参考答案： 27.5 12. 一个半径为r的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针．让它们浮在水面上，如图所示．调整大头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了　   　现象．若此时木片下方大头针的长度为h，则水的折射率为　        ． 参考答案： 全反射， 【考点】光的折射定律． 【分析】观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射，通过几何关系得到入射角的正弦值，即可得折射率． 【解答】解：观察者在水面上各个方向都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射． 由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得 sinC= 又sinC= 由以上两式解得液体的折射率为   n=． 故答案为：全反射， 13. 如图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示器各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，AB间电压U=6.0V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3 s时刻断开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．则线圈L的直流电阻RL=　2Ω　；断开开关后通过电灯的电流方　向左　（填“向左”或“向右”）；在t2=1.6×10﹣3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为　2V　． 参考答案： 解：（1）由图读出，开始时流过电感线圈L的电流I0=1.5A 由欧姆定律 I0= 解得：RL=﹣R=2Ω （2）L1中电流方向向左； （3）由图读出，t=1.6×10﹣3 s时刻线圈L的电流I=0.20A； 线圈L此时是一个电源，由全电路欧姆定律E=I（RL+R+R1）； E=2.0V 故答案为：2Ω；向左；2V． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度为L,电阻约为10kΩ，为测定这种金属丝的电阻率ρ，现提供以下实验器材： A．开关一只，导线若干 B．螺旋测微器 C．电流表A1（量程为1.5mA，内阻的准确值r1为1000Ω） D．电压表V2（量程为9V，内阻r2大约为6000Ω） E．滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流3A） F．直流电源E（电源电动势为12V，内阻约为2Ω） 为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率ρ，回答下列问题： （1）用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图10所示，其直径D=          mm。 （2）在方框中画出测量金属丝电阻的实验电路图，并标明所选仪器的符号。 （3）若已测得该金属丝长度为L,直径为D，电阻为Rx，则该金属丝的电阻率ρ=           。 参考答案： （1）0.398mm;                                  2分       (2) 内接2分，分压2分；                        4分       （3） 15. 某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为： 电流表A(量程为0～5 mA，内阻约为10 Ω)； 电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)； 最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器； 电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干． (1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.4 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻的阻值Rx大约为________ Ω. (2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线． (3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U－I图象，得Rx＝________ Ω.(保留三位有效数字) 参考答案： (1)480 Ω. (2)如图  (3)500 Ω 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B；（2）ab棒对导轨的压力。 参考答案： 先将原图改画为侧视图，对导体棒受力分析，如图所示，导体棒恰好能静止，应有 Nx=F安        ，Ny=G 因为tan60°= 所以F安= tan60°，  Ny=G 又F安=BIL 所以B= 导体棒对轨道的压力与轨道对棒的支持力N大小相等。 N== 17. （10分） 光滑 M 形导轨， 竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中，已知导轨宽L=0.5m，磁感应强度B=0.2T.有阻值为0.5Ω的导体棒AB紧挨导轨，沿着导轨由静止开始下落，如图所示，设串联在导轨中的电阻R阻值为2Ω，其他部分的电阻及接触电阻均不计.问： (1)导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向； (2)当导体棒AB的速度为5m/s(设并未达到最大速度)时，其感应电动势和感应电流的大小各是多少? 参考答案：  (1)电流方向是A—→B，(2分)        磁场力方向竖直向上. (3分)  (2)e =BLv=0.2×0.5×5=0.5( V ) (2分) (3分) 18. 一条长直光导纤维的长度l=15km，内芯的折射率n=1.6，在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60o。一细束光从左端面中点射入芯层，试求： （1）为使射入的光在芯层与包层的界面恰好发生全反射，光在左端面的入射角θ=？ （2）若从左端射入的光能够不损失地传送到右端，则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少？ （真空中光速c=3.0×108m/s；取sin37 o=0.60，cos37 o=0.80。结果取2位有效数字。） 参考答案： （１）设光从端面射入时的入射角为θ，折射角为α，则            （2分） 由折射定律，有              （2分） 解得：θ=53o                （1分）