湖南省永州市骥村中学2021年高二物理下学期期末试题含解析.docx

湖南省永州市骥村中学2021年高二物理下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）如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Fm的大小与滑动摩擦力大小相等。则               （   ）

A．0～t1时间内F对物体做的功为零
B．t2时刻物块A的速度最大
C．0～t3时间内F对物块A先做正功后做负功
D．t3时刻物块A的动能最大
参考答案：
AD
2. （多选）下列家庭用电设备中，其内部一定有电容器的电器是:
A．白炽灯           B．录音机
C．收音机           D．音响功率放大器
参考答案：
BCD
3. （单选）属于狭义相对论基本假设的是（　　）

A．
运动物体的长度变短

B．
由E=mc2知质量就是能量，能量就是质量

C．
在不同的惯性系中，真空中光速不变

D．
时间间隔具有相对性
参考答案：
解：狭义相对论的两个基本假设：
①物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．②在所有的惯性系中，光速不变．故只有选项C正确．
故选：C
4. 质量为m的点电荷q在电场中运动（不计重力），下列说法正确的是
A．点电荷运动轨迹必和电场线重合
B．若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合
C．点电荷的速度方向必定和该点所在的电场线的切线方向一致
D．点电荷的加速度方向必定和该点所在的电场线的切线方向在一直线上
参考答案：
A
5. （多选题）如图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
参考答案：
CD
【考点】楞次定律．
【分析】当磁铁的运动，导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化．
【解答】解：A、当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上．故A错误；
B、当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故B错误；
C、当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上．故C正确；
D、当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；
故选：CD．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 下图是两个同学做“互成角度的两个力的合成”实验时得到的结果。他们得到使橡皮筋的结点拉到O点时所需的两个力F1、F2及一个力时的F，并用平行四边形定则画出了等效力F’，如图所示。判断两人处理实验结果正确的是               。

参考答案：
甲
7. 在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中__________感应电流(填“有”或“无”)。
继续做实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中__________感应电流(填“有”或“无”)。
不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化。因此磁通量变化是产生感应电流的条件，这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。
参考答案：

8. 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是            s，3与4两点间的平均速度为           m／s。

参考答案：
0.1        、      0.48
9. （4分）如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是          极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为          。(选填“向左”、“向右”)

参考答案：
N    向右
10. 12μF = ___________F；47pF = ____________F。
参考答案：
1.2×10-5F；4.7×10-11
11. 如图所示，在真空中有A、B两个带电小球，A被固定，B被一绝缘轻线悬挂于O点。当B静止时，A、B在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为，A、B球均可视为点电荷，则小球B带_____（填“正电”“负电”或“不带电”），若增大球A的电荷量，则夹角将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。

参考答案：
    (1). 正电    (2). 增大
【详解】由图知B球受到A球的排斥力作用，则小球B带正电．根据库仑定律知增大A球或B球的带电量，可增大两球之间的库仑力，则可使θ角变大．
12. 右表为某品牌微波炉的部分技术参数，根据相关数据可知该微波炉所用微波的波长为（保留两位小数）。若微波炉工作电流为额定电流，加热食品，消耗的电能为。（注：）

参考答案：

13. 真空中有两个相同的带电金属小球A和B（可视为点电荷），相距为r，带电量分别为+2q和+3q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C先跟A接触后再跟B小球接触时，A的电量为         ，B的电量为        ；再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小为：             
参考答案：

三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 图12是某同学在“研究物体做匀变速直线运动规律”的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。由此可以判断小车做          （选填“加速”或“减速”）运动；计数点C对应物体的瞬时速度为          m/s。

参考答案：
加速，0.676  
15.  在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡(3.8 V，1.5 W)       
B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)
C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)    
D．电压表(量程0～5 V，内阻约5000 Ω)    
E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，额定电流2 A)        
F．滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流1 A)
G．开关一个，导线若干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的________，应选用的滑动变阻器是_______。

参考答案：
丙 ， E
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等，均为R。求：

（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；
（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；
（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量。
参考答案：
（1）ab边切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv
通过线框的电流为
（2）ab边两端的电压为路端电压 所以
（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间
线框中电流产生的热量
17. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在坚直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息（g取10m/s2）求：
（1）单摆的周期和摆长；
（2）摆球质量及摆动过程中的最大速度．

参考答案：
解：（1）小球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，知T=0.4πs．
根据T=2π，则L==0.4m．
（2）在最高点A，有Fmin=mgcosθ=0.495N
在最低点B，有Fmax=mg+m
从A到B，滑块机械能守恒，有mgR（1﹣cosθ）=mv2；
联立三式解得：m=0.05kg．
小球在最低点时速度最大，在最低点有：Fmax=mg+m
代入数据解得：v=0.283m/s．
答：（1）单摆的周期为0.4πs，摆长为0.4m．
（2）摆球质量0.05kg，摆动过程中的最大速度为0.283m/s．
18. （1）如图所示，通电直导线在垂直纸面向外磁场中，若导线中电流强度I=2A，导线长L=0.3m，匀强磁场的磁感应强度B=0.6T,求通电导线所受的安培力F的大小。（2）若通电直导线与外磁场方平行，所受的安培力F的多大?

参考答案：
（1）   （2）0