2021-2022学年辽宁省朝阳市育英高考补习学校高二（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年辽宁省朝阳市育英高考补习学校高二（上）期末物理试卷

1.     第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出，落到斜坡CD上的E点。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。若测得运动员在空中飞行的时间约为3s，O、E两点间的水平距离约为60m，则运动员从O点滑出时的速度大小约为(    )

A.  B.  C.  D.

2.     如图所示电路中，电源的电动势为。闭合开关后，电压表示数为，电流表示数为。将电压表和电流表视为理想电表，则电源的内阻r为(    )

A.
B.
C.
D.

3.     如图所示，正电子垂直电场方向入射到匀强电场中，不计重力，正电子做(    )
    

A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C. 向下偏转的曲线运动 D. 向上偏转的曲线运动

4.     春节是我国的传统佳节。春节期间许多小孩子喜欢放烟花爆竹，有一种叫“钻天猴”的烟花，在点燃的瞬间向后喷射的气体速度约为，产生的推力约为5N，则它在时间内喷射的气体质量约为(    )

A.  B.  C.  D.

5.     空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x轴方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有(    )

A. 的方向沿x轴正方向
B. 的大小大于的大小
C. 电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量不等于0
D. 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功

6.     如图是一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流电流的有效值为(    )
    

A. 1A B. 5A C.  D.

7.     如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为：：1，所接电源输出的交流电压有效值恒为U，电阻，则下列说法正确的是(    )

A. 开关闭合前，电源输出电压与副线圈两端电压之比为U：：1
B. 开关闭合前，电阻两端的电压是两端电压的2倍
C. 开关闭合后，电阻两端的电压变大
D. 开关闭合后，电源的输出功率变小
 

8.     如图，线圈A、铁芯M、线圈B都可自由移动，S合上后要使B中有感应电流且流过电阻R的电流方向为，可采用的办法是(    )

A. 使B迅速靠近A B. 断开电源开关S C. 将铁芯M插入 D. 将铁芯M抽出

9.     空间存在一方向与纸面垂直大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图中虚线MN所示阻值为R、粗细均匀的金属丝做成边长为L的正方形abdc金属框固定在纸面内，若bd边与MN平行，金属框处于磁场中的面积为磁场外面积的2倍。设磁场垂直纸面向里为正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示。时间内，下列说法正确的是(    )

A. 金属框感应电流始终沿顺时针方向 B. 金属框ac边所受安培力不变
C. 金属框的感应电流不变 D. 金属丝横截面通过的电量为

10. 如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是(    )

A. 无论力F为何值，B的加速度不会超过
B. 当力时，B相对A滑动
C. 若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
D. 当力时，A、B间的摩擦力为

11. 在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平拋运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图所示，实验原理如图所示。
    若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则要求______；填字母代号
    A.，
    B.，
    C.，
    D.，
    在本实验中，下列关于小球落点P的说法，正确的是______；
    A.如果小球每次都从同一点无初速度释放，重复几次的落点P一定是重合的
    B.由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，落点应当比较分散
    C.测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为、、…、，则OP应取、、…、的平均值，即
    D.用尽量小的圆把、、…、圈住，这个圆的圆心是小球落点的平均位置P
    用刻度尺测量M、P、N距O点的距离、、，通过验证等式______是否成立，从而验证动量守恒定律。

12. 某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率图中表示待测金属丝的电阻。
    
    正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为______ mm；
    图中已连接了部分导线。请根据甲图补充完成图中实物间的连线______；
    连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至______。选填“左端”或“右端”；
    实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为4mA、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为6V的电压表，则______。
    用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为______。用题中所给物理量的字母表示
13. 如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度求：
    、B两球碰撞后瞬间的共同速度；
    两次碰撞过程中损失的总动能．

14. 如图所示，一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的大小为B的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直。且平行于矩形空间的其中一边，矩形空间边长为和a电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过，求：
    电子在磁场中的飞行时间？
    电子的荷质比。
15. 如图所示，光滑水平桌面上固定有两根平行金属导轨MN、PQ，导轨长、间距，与桌面的夹角，MP端与的定值电阻相连，NQ端通过一光滑绝缘小圆弧圆弧半径大小不计与桌面上的光滑U形金属框接触不粘连。导轨所在空间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。导轨右侧空间存在垂直桌面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。现将一质量、的金属棒从导轨MP端由静止释放，金属棒运动至导轨NQ端时速度恰好达到最大。随后金属棒滑上金属框，且最终未从金属框上滑离。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，重力加速度取，除金属棒与定值电阻外其他一切电阻均不计，求：
    金属棒在导轨上运动过程中，定值电阻R产生的焦耳热；
    金属棒在导轨上的运动时间；
    金属棒在金属框上运动过程中，通过金属棒的电荷量。

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：运动员在水平方向做匀速直线运动，根据题意可知，运动员的水平速度：，故ABC错误，D正确。
故选：D。
运动员在空中做平抛运动，已知平抛运动的时间和水平距离，平抛运动在水平方向做匀速直线运动，结合运动学公式求出初速度。
本题考查平抛运动的规律，解决本题的关键要知道平抛运动在水平方向上的运动规律，结合运动学公式灵活处理。
 

2.【答案】B 

【解析】解：根据闭合电路欧姆定律有：，
代入数据可得，
解得，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据闭合电路欧姆定律直接列式即可求出电源的内阻值。
本题考查闭合电路欧姆定律的直接应用，牢记公式即可正确求解。
 

3.【答案】D 

【解析】解：AB、正电子带正电，所受的电场力与场强方向相同，即竖直向上，且电场力与初速度垂直，所以正电子做类平抛运动，是一种匀变速曲线运动，故AB错误。
CD、正电子所受的电场力向上，所以正电子做向上偏转的曲线运动，故C错误，D正确。
故选：D。
分析正电子的受力情况来判断其运动情况，正电子带正电，所受的电场力与场强方向相同．
解决本题的关键是分析清楚电场力和速度的方向之间的关系，从而正电子的运动情况．
 

4.【答案】A 

【解析】解：设“钻天猴”烟花在单位时间内喷射的气体质量约为，由动量定理可得：
代入数据解得，故BCD错误，A正确。
故选：A。
对烟花根据动量定理分析出喷射的气体质量。
本题主要考查了动量定理的相关应用，选择合适的研究对象，根据动量定理代入数据完成分析即可。
 

5.【答案】B 

【解析】解：点沿x轴的反方向电势变小，则沿x轴负方向，故A错误；
B.在B点图线切线斜率绝对值大，电势降低的快，则B点场强大，故B正确；
C.O点切线斜率等于0，则，则电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量等于0，故C错误；
D.负电荷在电势大的地方电势能小，则负电荷由B到C，电场力先做正功，后做负功，故D错误。
故选：B。
电势与场强没有定量关系，沿场强方向电势降低，场强大降的快，场强小降的慢。
本题考查电势变化与场强的关系，明确电场场强的大小影响电势的变化快慢，从图象中获取信息是解题关键。
 

6.【答案】D 

【解析】解：设此交变电压的有效值为I，通过阻值为R的电阻，根据有效值的定义有
     
解得 
故选：D。
根据有效值的定义式，将交流和直流在同等条件：相同电阻、相同时间、产生的热量相同进行对比，直流电的电流就是交流的有效值．
交流电的有效值是根据电流的热效应定义的，对于非正弦式电流根据定义求解有效值；对于正弦式电流，由最大值是有效值的倍，求解有效值．
 

7.【答案】C 

【解析】解：A、开关闭合前后，原副线圈的电压之比为：
而电源输出电压为：，所以，故A错误；
B、开关闭合前后，原副线圈的电流之比为：
所以和两端的电压之比为：，故B错误；
C、由上述分析可知，开关闭合前两端电压为，开关闭合后两端电压，所以闭合后电压变大，故C正确；
D、由于开关闭合后两端电压变大，电流也变大，所以流过原线圈和电源的电流随之变大，根据可知，电源的输出功率变大，故D错误；
故选：C。
根据原副线圈的匝数比得出原副线圈的电流之比和电压之比，结合电路中的电流电压特点分析电压的大小关系；理解原副线圈的功率相等分析出电源的输出功率的变化情况。
本题主要考查了变压器的构造和原理，根据线圈的匝数比得出原副线圈的电流和电压之比，结合原副线圈的功率相等的特点分析出功率的变化。
 

8.【答案】AC 

【解析】解：A、由题意可知，流过电阻R的电流方向为，根据右手螺旋定则，线圈B中感应电流的磁场方向是水平向左，因此原磁场水平向左减弱或水平向右增强。根据右手螺旋定则可知，线圈A在B中产生的磁场方向是水平向右，当使B迅速靠近A时，穿过线圈B的磁通量向右且增大，因此R中的感应电流方向为，故A正确；
B、当断开电源开关时，穿过线圈B的磁通量向右减小，因此R中的感应电流方向为。故B错误；
CD、当将铁芯M插入时，穿过线圈B的磁通量向右增加，因此R中的感应电流方向为，将铁芯M抽出时，穿过线圈B的磁通量向右减小，R中电流方向为，故C正确；D错误。
故选：AC。
通过楞次定律，结合感应电流的方向，可确定穿过线圈B的磁通量如何变化，再根据磁铁的运动，或由右手螺旋定则来确定线圈A产生的磁场的运动，从而即可求解．
考查楞次定律的应用，注意由感应电流的方向去推断原磁场如何变化，并掌握右手螺旋定则的应用，注意铁芯的作用是增加磁场的强度．
 

9.【答案】AC 

【解析】解：根据图像，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，故A正确；
由电磁感应定律得：，根据欧姆定律知电流：，由安培力公式，电流不变，磁场的大小发生变化，故安培力发生变化，故B错误，C正确；
D.金属丝横截面通过的电量，D错误。
故选：AC。
应用楞次定律可以判断出感应电流方向，应用左手定则可以判断出安培力方向；
应用法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；
应用电阻定律可以求出导线的电阻，然后应用欧姆定律可以求出感应电流。
本题是电磁感应与电路相结合的综合题，根据题意应用楞次定律、左手定则、电磁感应定律与欧姆定律即可解题，掌握基础知识是解题的前提与关键，掌握基础知识即可解题。
 

10.【答案】CD 

【解析】解：C、A与B间的最大静摩擦力的大小为：，
C与B间的最大静摩擦力的大小为：，
B与地间的最大静摩擦力的大小为：；
要使A、B、C都始终相对静止，三者一起向右加速，则对整体有：，
假设C恰好与B相对不滑动，则对C有：，联立解得：，，
设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：，解得：，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终相对静止，则力F不能超过，故C正确；
D、由C选项知，当时由整体表达式可得：，代入A的表达式可得：，故D正确；
A、当F较大时，A、C都会相对B滑动，B的加速度达到最大，对B有：，解得：，故A错误；
B、当A相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体得：，对A有：，解得：，故当拉力F大于时，B与A相对滑动，故B错误。
故选：CD。
分别对BC、AB以及整体进行分析，根据牛顿第二定律以及最大静摩擦力的性质确定发生相对滑动的条件，同时求解摩擦力的大小。
本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B和B、C不发生相对滑动时的最大拉力。
 

11.【答案】 

【解析】解：为了保证入射小球碰撞后不反弹，入射球的质量要大于被碰小球的质量。为了使两球发生对心碰撞，要求两球的半径相同，故ABD错误，C正确，故选：C
关于小球落点位置的说法和确定，A、完全重合不可能，总有一些偶然因素落点稍有偏离，故A错误；
B、落点应比较集中，比较分散是错误造成，故B错误；
CD、落点的确定是用一最小的圆把所有落点圈起来，该圆心的位置就是平均落点，故C错误，D正确。
故选：D
根据实验过程，入射球碰撞前的速度，碰撞后入射与被碰撞球的速度分别为，，若碰撞前后动量守恒则有：，联立代入后得到：，满足了该式，就验证了动量守恒。
故答案为：；；
为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；
为了使碰撞前后的落点准确，应多次让小球从同一位置滑下，打在复写纸上。用最小的圆把点迹圈起来，圆心就是该落点的平均位置；
用动量守恒守恒定律倒出求出需要验证的表达式。
本题是三个实验的综合，考查了验证动量守恒定律实验，知道实验原理是正确解题的前提与关键。还有探究做功与速度的变化的实验，是运用等效思维方法，由水平位移求出速度，也可以用动能定理求出平抛的初速度。
 

12.【答案】如上图所示  左端   

【解析】解：螺旋测微器的精度为，测得的金属丝的直径为；
电路图采用的是电流表的外接法+滑动变阻器的分压式接法，连接实物图如图所示：

连接好电路后，闭合开关时为了安全应保证电流表的电流最小，则将滑片滑至左端，灯泡短路，支路电流为零最安全；
根据串联分压可知，改装电压表的原理为
即
解得
根据电阻定律有
解得电阻率为：
故答案为：；实物图如上图所示；左端；；
根据螺旋测微器的读数规则得出金属丝的直径示数；
根据电表和滑动变阻器的接法连接实物图；
为了保护电路，刚开始时要让滑动变阻器连入电路中的电阻最大；
根据电路构造和欧姆定律计算出电阻的阻值；
根据电阻定律得出电阻率的表达式。
本题主要考查了金属电阻率的测量，根据实验原理掌握正确的实验操作，根据欧姆定律计算出电阻的大小，同时结合电阻定律计算出电阻率的表达式即可。
 

13.【答案】解：、B碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
代入数据解得：；
两球与C碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
代入数据解得，，
两次碰撞过程，由能量守恒定律得：，
代入数据解得：；
答：、B两球跟C球相碰前的共同速度为；
两次碰撞过程中一共损失了的动能． 

【解析】A、B相碰，满足动量守恒，两球与C碰撞同样满足动量守恒．根据能量守恒列出等式求解问题．
本题考查了求速度、系统损失的动能，分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题
 

14.【答案】解：画出运动轨迹，如图所示

由几何关系：；
1、设圆心角为

故时间为：
2、洛伦兹力提供向心力，有
解得：
答：1、电子在磁场中的飞行时间为。
2、电子的荷质比为。 

【解析】找出圆心，画出轨迹，根据几何关系求出半径，飞行时间根据时间等于弧长除以速度求解，再结合洛伦兹力提供向心力列式求解荷质比。
本题关键是找出圆心，画出轨迹，然后根据几何关系求出半径，最后根据洛伦兹力提供向心力列式求解。
 

15.【答案】解：金属棒运动至导轨NQ端时速度恰好达到最大，金属棒所受合外力为零，则有：
由闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律得：
金属棒在导轨上运动过程，由能量守恒得：
定值电阻R产生的焦耳热为：
联立并代入数据解得：；
设金属棒在导轨上的运动时间为t，取沿导轨向下为正方向，由动量定理得：

其中：
联立并代入数据解得：；
金属棒滑上金属框，最终未从金属框上滑离，则二者共速，
取向右为正方向，由动量守恒定律可得：
对金属棒由动量定理得：
即：
联立并代入数据解得：。
答：金属棒在导轨上运动过程中，定值电阻R产生的焦耳热为；
金属棒在导轨上的运动时间；
金属棒在金属框上运动过程中，通过金属棒的电荷量。 

【解析】根据平衡条件求解最大速度，由闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律、能量守恒列方程求解；
由动量定理结合电荷量的计算公式进行解答；
由动量守恒定律、动量定理结合电荷量的计算公式进行解答。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。