2020-2021学年湖南长沙市雅礼教育集团高二（下）期中物理试卷

这是一份2020-2021学年湖南长沙市雅礼教育集团高二（下）期中物理试卷，共18页。试卷主要包含了0cm，电阻值约为6Ω，6A，内阻约为0，【答案】B，【答案】C，【答案】A，【答案】CD，【答案】BD，【答案】BC等内容，欢迎下载使用。
 2020-2021学年湖南长沙市雅礼教育集团高二（下）期中物理试卷 使两个完全相同的金属小球均可视为点电荷分别带上和的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为则与之比为A.  B.  C.  D. 两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为A. 4R B. R C.  D. 无法计算如图是三根平行直导线的截面图，它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果，则A点的磁感应强度的方向是A. 由A指向B B. 由A指向D C. 由A指向C D. 由C指向A2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。按照计划部署，神舟十三号航天员乘组将在轨驻留六个月。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，发射前总质量含燃料为，取竖直向下为正方向，火箭所受重力和空气阻力可忽略不计。当它以的对地速度竖直向下喷出质量为的高温气体后，火箭的对地速度为A.  B.  C.  D. 如图，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是
A. 刚到达底端时两个物体的动量相同
B. 到达斜面底端时两个物体的动能不相等
C. 两个物体重力的冲量大小相等
D. 两个物体合力的冲量大小相等甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图实线所示。已知甲的质量为2kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为
A. 6J B. 7J C. 8J D. 9J下列几种情况下，匀强磁场中的线框或线圈能产生感应电流的是
 
A. 甲图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动
B. 乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动
C. 丙图中线框绕轴线转动
D. 丁图中撑开的线圈在收缩如图，E为内阻不能忽略的电池，、、为定值电阻，、S为开关，V与A分别为理想电压表与理想电流表。初始时与S均闭合，现将S断开，则
A. V的读数变小，A的读数变大
B. V的读数变大，A的读数变大
C. 流过的电流变大，流过电流变小
D. 流过的电流变小，流过电流变大如图，是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为的点电荷固定在P点。下列说法正确的是
 A. 沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐减小
B. 沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小
C. 正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
D. 将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球A、均可视为质点处在同一水平面上。现将两球以相同的水平速度向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则A. A球比B球先落地
B. A球带正电，B球带负电
C. 在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加
D. 两球从抛出到各自落地的过程中，A球的动能变化量比B球的小有一根均匀的管线状导体，横截面如图甲所示，长约为，电阻值约为。

可供选择的器材有：
A.电流表量程，内阻约为
B.电流表量程3A，内阻约为
C.电压表量程3V，内阻约为
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.蓄电池内阻很小
G.开关一个，带夹子的导线若干
使用游标卡尺测量管线状导体的长度如图乙所示，则管线状导体的长度______cm。
要精确测量管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选______。填选项前的字母
已知管线状导体材料的电阻率为，通过测量得出导体两开口端之间电压表示数为U，电流表示数为I，外径为d，长度为L，可求得管线状导体内形状不规则的中空部分的横截面积______。在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了如下器材和参考电路：
电压表量程3V，内阻约
电压表量程1V，内阻约
电流表量程，内阻约
电流表量程2mA，内阻约
滑动变阻器最大阻值
滑动变阻器最大阻值
定值电阻阻值
开关，导线若干

甲同学想要测量马铃薯电池的电动势约和内阻约。选用合适器材后，应选择最优电路______ 填写参考电路对应的字母进行测量。
乙同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻。选用合适器材后，应选择最优电路______ 填写参考电路对应的字母进行测量。
乙同学将测得的数据在坐标纸上描点如图。请画出图象，并求出电动势E为______ V，内阻r为______ 小数点后保留两位。质量为的子弹，以的速度射入质量、静止在光滑水平桌面上的木块。问：
如果子弹留在木块中，木块运动的速度大小是多少？方向如何？
如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度，这时木块的速度大小又是多少？






 如图所示电路，已知，闭合开关，电流表读数为，电压表读数为2V。经过一段时间，被烧坏断路，使电流表读数变为，电压表读数变为，电流表电压表均为理想电表。问：
的阻值是多少？
发生故障前流过的电流是多少？
电源电动势E是多少？






 如图，静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为，；两者之间有一被压缩的微型轻弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离。某时刻，将压缩的微型轻弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。问：
弹簧释放后瞬间A和B速度的大小分别是多少？
弹簧释放后B第一次刚停止时，A与B之间的距离是多少？
和B都停止后，A与B之间的距离是多少？
用一个小物块C替换物块B，其他条件均保持不变。弹簧释放后A、C恰好未发生碰撞，则物块C的质量应该为多少？








答案和解析 1.【答案】D
 【解析】【分析】
完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可．
完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，然后正确利用库仑定律求解．
【解答】
解：开始时由库仑定律得： …①
现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为Q，
因此此时：…②
由①②得：，故ABC错误，D正确。
故选：D。  2.【答案】B
 【解析】解：两电阻串联时，总电阻为：；
由闭合电路欧姆定律可知：
两电阻并联时，外部总电阻为：；
总电流为：；
由闭合电路欧姆定律可知：

联立解得：
；
故选：B。
根据串并联电路规律可知外部电阻的大小，再由闭合电路欧姆定律列式，联立方程可求得内阻．
本题考查闭合电路欧姆定律及串并联电路的规律，要注意正确审题，明确欧姆定律公式中的电流应为干路电流．
 3.【答案】B
 【解析】解：由安培定则判断可知三根通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示。直导线B与直导线D在A点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，两者合磁感应强度为零。直导线C在A点产生的磁感应强度的方向从A指向D，所以A点的磁感应强度的方向由A指向D，故ACD错误，B正确。
故选：B。
A点的磁感应强度是三根通电直导线产生的磁场的叠加，首先由安培定则确定三根通电直导线在A点产生的磁场方向，利用平行四边形定则分析叠加后A点的磁感应强度的方向。
磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，它的合成遵循平行四边形法则。要能熟练运用安培定则判断磁场方向。
 4.【答案】C
 【解析】解：喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，系统内力远大于外力，系统动量守恒，
以竖直向下为正方向，由动量守恒定律得：，
代入数据解得火箭的速度：，负号表示方向竖直向上，故C正确，ABD错误。
故选：C。
发射过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出火箭的速度。
本题考查了动量守恒定律的应用，考查了求火箭的速度问题，知道发射过程系统动量守恒是解题的前提，应用动量守恒定律可以解题。
 5.【答案】D
 【解析】解：ABD、根据动能定理可知，，则两个物体到达斜面底端时的动能相等，但方向不同，根据动量定理：可知，两个物体在达到底端时的动量不同，即合力的冲量大小相等，方向不同，故AB错误，D正确；
C、物体在斜面上下滑的加速度为，根据运动学公式可知，，则下滑的时间为，因为下落的时间不一样，则重力的冲量也不相同，故C错误；
故选：D。
根据动量定理分析两个物体的动量和冲量；根据动能定理分析两个物体在底端的动能。
本题主要考查了动能定理和动量定理的结合，在分析过程中要注意物理量的标矢性，动能是标量，而动量和冲量是矢量，在分析过程中要注意方向。
 6.【答案】A
 【解析】解：由题意可知，甲的质量，
由图示图像可知，碰撞前甲、乙的速度分别是，
碰撞后甲、乙的速度分别为，
碰撞过程系统动量守恒，乙碰撞前甲的速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：，
代入数据解得：
设碰撞过程损失的机械能为，由能量守恒定律得：
代入数据解得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
甲、乙物块在碰撞的过程中动量守恒，应用动量守恒定律求出物块乙的质量，然后应用能量守恒定律求出碰撞过程损失的机械能。
根据题意分析清楚物块的运动过程，根据图示图象求出物块的速度是解题的前提，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可解题。
 7.【答案】CD
 【解析】解：A、甲图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故A错误；
B、乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故B错误；
C、丙图中线框绕轴线转动，穿过线圈的磁通量变化，一定有感应电流，故C正确；
D、丁图中撑开的线圈在收缩，穿过线圈的磁通量变化，一定有感应电流，故D正确。
故选：CD。
要使线圈中产生感应电流，则穿过线圈的磁通量要发生变化，回路一定要闭合。
本题考查了感应电流的条件，判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化。
 8.【答案】BD
 【解析】解：AB、电流表和电压表和电阻都是并联关系，当开关S断开时，相当于的电阻增加为无穷大，根据“串反并同”可知，电压表、电流表示数都要变大，故A错误、B正确；
CD、S断开，总电阻增大，总电流减小，则流过的电流变小；电流表的示数变大，则流过电流变大，故C错误、D正确。
故选：BD。
根据电路变化规律“串反并同”判断电流表和电压表示数的变化，根据电阻的变化结合闭合电路欧姆定律分析流过的电流的变化。
要知道“串反并同”的含义，是说电阻增大了，那么和该电阻串联的电路中的电流、两端电压以及消耗的电功率都要变小；如果是和增大的电阻有并联关系的电路中的电流、两端电压以及消耗的电功率都要变大。掌握这个变化规律可以快速的判断出电压表、电流表示数的变化情况。
 9.【答案】BC
 【解析】A、是最大内角，所以PN边最大，沿MN边由M到N，各点到P点的距离先变小后变大，由点电荷场强决定式得，各点场强先变大后变小，故A错误；
B、由正点电荷电场线分布特点，且沿电场线方向电势逐渐降低，沿MN边由M到N，各点到P点的距离先变小后变大，所以各点电势先增大后减小，故B正确；
C、由B可知，由电势能定义：可得：，故C正确；
D、由可得：，所以从M到N移动正电荷，电场力做总功为正，故D错误；
故选：BC。
A、由点电荷场强决定式结合数学知识解答；B、由正点电荷电场线分布特点解答；C、由电势能定义解答；D、由电场力做功定义解答。
熟练掌握电场线的分布特点、点电荷场强决定式、电势能定义、电场力做功等基础知识。
 10.【答案】BD
 【解析】解：A、两球在水平方向都做匀速直线运动，由知，相同，则A运动的时间比B的长，B球先落地，故A错误；
B、竖直方向上，由可知，时间相等，竖直位移相等，则有A的加速度比B的加速度小，A的合力比B的合力小，所以A的电场力向上，带正电，B的电场力向下，带负电，故B正确；
C、A的电场力向上，电场力对A做负功，A球的电势能增加，A的机械能减小，
B的电场力向下，电场力对B球做正功，B球的电势能减小，B球的机械能增加，故C错误，
D、对A球根据动能定理有，
对B球，根据动能定理有，所以A球的动能变化量比B球的小，故D正确。
故选：BD。
两球在电场中做类平抛运动，在水平方向做匀速运动，初速度相同，水平位移越大，运动时间越长；
根据分析A、B的加速度大小关系，判断出电场力方向，从而确定A、B的电性；
由电场力的做功判断电势能的变化，根据动能定理分析两球的动能的变化量的大小关系。
解决该题的关键是明确知道两个小球在水平方向做匀速直线运动，知道分运动具有等时性，能正确分析两球在竖直方向的受力情况。
 11.【答案】
 【解析】解：游标卡尺的精确度是，主尺读数50mm，游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：；
电压表的量程为3V，电路中的电流大约为：，所以电流表选择A，
由此看来与之串联的滑动变阻器选择较小的阻值，故滑动变阻器选E；
根据电阻定律，可求得导体的横截面积，而外径可知导体的总面积，
所以中空部分的面积为，
又由于，
所以。
故答案为：
；E

游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读，
根据电路中电流的大小确定电流表的量程，从测量误差的角度选择滑动变阻器，将待测电阻与电压表和电流表内阻比较，确定其是大电阻还是小电阻，从而确定电流表的内外接。
根据电阻定律求出导体电阻的横截面积，用大圆的面积减去电阻的横截面积，即为中空部分的截面积。
解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握电阻定律的公式，掌握如何确定电流表的内外接。
 12.【答案】
 【解析】解：马铃薯电池的电动势较小，B图中电压表分流，所以电流表测量的干路电流偏小，则电动势测量值偏小，所以不宜选用；选择A图测量的干路电流I准确，根据闭合电路欧姆定律，可知当时，断路电压即为电动势，所以A图能准确测量马铃薯的电动势，内阻测量偏大，为电流表和马铃薯内阻之和，但因为马铃薯内阻远大于电流表内阻，所以误差较小，故选A图。
新的干电池内阻较小，所以需要给电池串联一个定值电阻，方便测量，而D图中测量的内阻为电流表内阻、电源内阻和定值电阻之和，因为干电池内阻较小，所以内阻的测量会引起较大误差，所以选择C图。
作出图象如图所示：

根据闭合电路欧姆定律，变形得
则图线纵截距即为电源电动势
根据图象斜率的绝对值可知：
则电源内阻为：
答：；；如上图所示，，。
由于马铃薯内阻远大于电流表内阻，根据闭合电路欧姆定律分析；
由于干电池内阻较小，需要给电池串联一个定值电阻；
画出图象，根据纵轴截距求电源电动势，根据斜率的绝对值求解电源内阻。
本题考查了测量电源电动势和内阻的实验，对干电池和马铃薯电池的测量方法进行了对比，能够很好地考查学生处理实验的能力，要求学生能够应用图象去处理实验数据。
 13.【答案】解：已知，
设木块运动的速度为，取子弹的初速度方向为正方向．根据动量守恒定律有
  
解得，方向与子弹的初速度方向相同。
设子弹穿过木块后，木块的速度为，根据动量守恒定律，有
  
解得
答：木块运动的速度大小是，方向与子弹的初速度方向相同。
这时木块的速度大小又是。
 【解析】对子弹和木块组成的系统，运用动量守恒定律求出子弹留在木块中以后木块运动的速度。
子弹把木块打穿后，根据动量守恒定律求出木块的速度。
本题考查动量守恒定律的基本运用，关键是要知道子弹打木块的过程，系统遵守动量守恒定律，解题时要注意规定正方向。
 14.【答案】解：发生故障后，的电压为，则
故障前：
通过的电流为：
则发生故障前流过的电流为：；
根据闭合电路欧姆定律得：①
故障后：②
由①②联立求解得：。
答：的阻值是；
发生故障前流过的电流是1A；
电源电动势E是4V。
 【解析】根据欧姆定律求的阻值；
断路时，电压表读数等于电阻的电压，由欧姆定律求出和通过的电流，由此得到通过的电流；
根据闭合电路欧姆定律对发生断路前后列方程，组成方程组求解电动势。
本题主要是考查闭合电路的欧姆定律，关键是弄清楚电路的连接情况，能够根据电路连接情况求解电路的电阻，根据闭合电路的欧姆定律求解电流或电压。
 15.【答案】解：设弹簧释放后瞬间A和B的速度大小分别为、，以向右为正方向，
由动量守恒定律可得：
根据能量守恒可知：
联立以上等式解得：；
由可得：；
物块的加速度为：
则物块B停下需要的时间为：
在这个过程中，物块B的位移为：，方向向左
因为物块A可能与墙体发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，但碰撞并不改变A的速度大小，加速度大小不变，所以无论是否发生碰撞，A物体的路程始终可以表示为：

根据图中的位置关系可知，物块A与墙壁发生碰撞，B停止时，A的位置在距离初始位置右侧的的位置，
则A、B之间的距离为：。
分析A物块，当其停止时，
则最终物块A会停在原来位置向左的2m位置，根据位置关系可知，物块A和B会发生碰撞
则当物块A的路程为时
此时，对物块A分析：
代入数据解得：，方向向左
此时A与B将发生碰撞，设碰撞后物块A和B的速度分别为和
则根据动量守恒：
根据能量守恒：
联立解得：；
由此可知，碰撞后A将向右运动，B继续向左运动
则此后两物块的路程分别为：；
根据位置关系可知，物块AB之间的距离为：
联立以上各式解得：
弹簧释放后A、C恰好未发生碰撞
说明弹簧释放后A物块会与墙壁发生弹性碰撞且最后在地面上滑行的距离比物块C的多了
由动量守恒可知：
由能量守恒：
设物块C最终停在原来位置向左距离s的位置，则
；
联立以上各式解得：
答：弹簧释放后瞬间A和B速度的大小分别是和；
弹簧释放后B第一次刚停止时，A与B之间的距离是；
和B都停止后，A与B之间的距离是；
物块C的质量应该为。
 【解析】根据弹簧释放瞬间的动量守恒和能量守恒列式求出物块的速度；
分别求出物块的位移，根据位置关系计算出两者的距离；
分析两个物体是否发生碰撞，如果发生碰撞，根据动量守恒和动能定理再次计算碰撞后的速度，分别求出两个物体的位移，根据位置关系求出两者的距离；
根据动量守恒和能量守恒，同时结合题意分析出物块A的滑行距离比物块C的滑行距离多2l，联立等式求解。
本题主要考查了弹性碰撞和运动学公式的应用，在分析过程中要抓住物块A与墙壁碰撞之后的反向运动和没撞墙的运动是完全对称的，以此来简化答题，同时综合考查了动量守恒和能量守恒，运动分为多个阶段，要逐个分析，难度大。