安徽省合肥市巢湖元山中學2021年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一支架固定于放于水平地面上的小車上，細線上一端系著質量為m的小球，另一端系在支架上，當小車向左做直線運動時，細線與豎直方向的夾角為θ，此時放在小車上質量M的A物體跟小車相對靜止，如圖所示，則A受到的摩擦力大小和方向是（

）A．Mgsinθ，向左

B．Mgtanθ，向右C．Mgcosθ，向右

D．Mgtanθ，向左參考答案：B2.（多選題）17世紀，意大利物理學家伽利略根據“伽利略斜面實驗”指出：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故，你認為下列陳述正確的是（）A．該實驗是一理想實驗，是在思維中進行的，無真實的實驗基礎，故其結果是荒謬的B．該實驗是以可靠的事實為基礎，經過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規律C．該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結論D．該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據參考答案：BD【考點】伽利略研究自由落體運動的實驗和推理方法．【分析】力是改變物體運動狀態的原因．物體運動不需要力來維持，運動的物體之所以停下來，是因為物體受到了與運動方向相反的摩擦阻力．物體絕對不受力的情況是不可能存在的，要想得到一個無阻力的表面，讓小車運動得無限遠只能靠理論推理．【解答】解：AB、伽利略的斜面實驗是以可靠的事實為基礎，經過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的結論，所以A錯誤B正確．C、伽利略由此推翻了亞里士多德的觀點，認為力不是維持物體速度的原因，而是改變物體運動狀態的原因，故C錯誤．D、牛頓總結了前人的經驗，指出了物體運動的原因，即牛頓第一定律，故D正確．故選BD．3.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是

A．a代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比參考答案：B4.如右圖所示是某電源的路端電壓與電流的關系圖象，下面結論正確的是A、電源的電動勢為6.0V

B、電源的內阻為12ΩC、電源的短路電流為0.5A

D、電流為0.3A時的外電阻是16Ω參考答案：A5.（單選）如圖所示，環形導線中通有順時針方向的電流I，則該環形導線中心處的磁場方向為A．水平向右B．水平向左C．垂直于紙面向里D．垂直于紙面向外參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.將兩組規格相同的燈泡、電感線圈L和電阻R連成如圖所示的（A）、（B）電路，且電阻R和自感線圈Ｌ的電阻都比燈泡電阻小得多。接通開關S，緩慢調節滑動變阻器，使燈泡都正常發光。現將兩電路中的開關斷開，則在切斷電源的瞬間，燈1將▲

，燈2將▲。（以上兩空填“逐漸變暗”、“立刻熄滅”或“先變得更亮，然后變暗”）參考答案：7.某熱機在工作中從高溫熱庫吸收了8×106kJ的熱量，同時有2×106kJ的熱量排放給了低溫熱庫（冷凝器或大氣）。則在工作中該熱機對外做了kJ的功，熱機的效率％．

參考答案：8.如圖所示的圖象所對應的兩個導體：

（1）電阻之比R1∶R2為_____________.

（2）若兩個導體中的電流相等（不為零）時，電壓之比U1∶U2為________.

（3）若兩個導體的電壓相等（不為零）時，電流之比I1∶I2為_________.參考答案：9.（填空）一個單匝閉合圓形線圈置于垂直線圈平面的勻強磁場中，當磁感應強度變化率恒定時，線圈中的感應電動勢為E，感應電流為I.若把這根導線均勻拉長，從而使圓半徑增大一倍，則此時線圈中的感應電動勢為_______，感應電流為_________.參考答案：4E

I10.把帶電量為q的試探電荷放在電場中的A點時，受到的電場力為F，則A點的電場強度為

；若改將帶電量為2q的試探電荷放在A點，則該試探電荷受到的電場力為

，此時A點的電場強度為

。參考答案：11.如圖所示。粗細均勻的電阻為r的金屬圓環放在磁感應強度為B的垂直環面的勻強磁場中，圓環的直徑為d。長為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點處與環相切，現使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運動，到達圓環的直徑位置時，ab棒兩端的電勢差大小為

。

參考答案：12.如圖10所示，勻強磁場的磁感應強度B=0.1T，導體ab可在平行金屬導軌上自由滑動，導軌寬cd=0.2m．若導體ab以v=10m/s的速度向右勻速運動，則ab中的感應電動勢的大小為________V，通過ab中的感應電流的方向為_______（選填“a至b”或“b至a”）．參考答案：0.2

b至a13.（5分）電學中的庫侖定律、歐姆定律、法拉第電磁感應定律（有關感應電動勢大小的規律）、安培定律（磁場對電流作用的規律）都是一些重要的規律，下圖為遠距離輸電系統的示意圖（為了簡單，設用戶的電器是電動機），試用你所學的知識,從上述規律找出下列五個過程中所遵循的物理規律，填入下表中.

元器件對應的物理規律發電機

升壓變壓器

高壓輸電導線

降壓變壓器

電動機

參考答案：每空1分，共5分元器件對應的物理規律發電機法拉第電磁感應定律升壓變壓器法拉第電磁感應定律高壓輸電導線歐姆定律降壓變壓器法拉第電磁感應定律電動機安培定律

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d＝0.4mm，雙縫到光屏間的距離L＝0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數也如圖中(a)、(b)所示給出，則：(1)分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數分別為xA＝__________mm，xB＝__________mm，相鄰兩條紋間距Δx＝__________mm；(2)波長的表達式λ＝________(用Δx、L、d表示)，該單色光的波長λ＝________m；(3)若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將________(填“變大”“不變”或“變小”)．參考答案：

(1).11.2

(2).15.8

(3).0.75

(4).

(5).

(6).變小【詳解】（1）A位置游標卡尺的讀數為：11mm+0.1×2mm=11.2mm；B位置游標卡尺的讀數為：15mm+0.1×8mm=15.8mm；相鄰亮條紋的間距為：．（2）根據知，波長的表達式，解得波長為：．（3）根據知，頻率變高，波長變小，則干涉條紋的間距變小．15.在驗證動量守恒的實驗中，所驗證的從斜槽某一位置滾下的小球A在斜槽的水平口處與靜止小球B發生對心碰撞時動量守恒，兩球大小相等。在實驗時，小球A的質量m1和小球B的質量m2的大小關系是

。在實驗時，除實驗裝置外，需要的測量工具至少應有直尺和

。參考答案：m1

>

m2，_天平___。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）測定電子荷質比（電荷q與質量m之比）的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內，陰極K發出的電子，經陽極A與陰極K之間的高電壓加速后，形成一束很細的電子流，電子流以平行于平板電容器極板的速度進入兩極板C、D間的區域。若兩極板C、D間無電壓，則離開極板區域的電子將打在熒光屏上的O點；若在兩極板間加上電壓U，則離開極板區域的電子將打在熒光屏上的P點；若再在極板間加一方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，則打到熒光屏上的電子產生的光點又回到O點。現已知極板的長度l＝5.00cm，C、D間的距離d＝l.50cm，極板區的中點M到熒光屏中點O的距離為L＝12.50cm，U＝200V，P點到O點的距離cm；B＝6.3×10－4T。試求電子的荷質比。（不計重力影響）。參考答案：解析：設電子剛進入平行板電容器極板間區域時的速度為v0，因為速度方向平行于電容器的極板，通過長度為l的極板區域所需的時間t1＝

（1）當兩極板之間加上電壓時，設兩極板間的場強為E，作用于電子的靜電力的大小為qE方向垂直于極板由C指向D，電子的加速度

（2）而

（3）因電子在垂直于極板方向的初速度為0，因而在時間t1內垂直于極板方向的位移

（4）電子離開極板區域時，沿垂直于極板方向的末速度vy＝at1

（5）設電子離開極板區域后，電子到達熒光屏上P點所需時間為t2t2＝

（6）在t2時間內，電子作勻速直線運動，在垂直于極板方向的位移y2＝vyt2

（7）P點離開O點的距離等于電子在垂直于極板方向的總位移y＝y1+y2

（8）由以上各式得電子的荷質比為

（9）加上磁場B后，熒光屏上的光點重新回到O點，表示在電子通過平行板電容器的過程中電子所受電場力與磁場力相等，即qE＝qv0B

（l0）注意到（3）式，可得電子射入平行板電容器的速度

（11）

代人（9）式得

（12）代入有關數據求得

C/kg

（13）評分標準：本題15分．（l）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）式各1分，（10）式3分，（12）、（13）式各2分。17.（12分）如圖，EF與GH間為一無場區。無場區左側A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強電場，其中A為正極板。無場區右側為一點電荷形成的電場，點電荷的位置O也為圓弧形細圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120°，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上。一個質量為m、電量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強電場，粒子出勻強電場經無場區后恰能進入細圓管，并作與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動。（不計粒子的重力、管的粗細）求：（1）O處點電荷的帶電量；（2）兩金屬板所加的電壓。參考答案：解析：（1）由幾何關系可知，粒子出勻強電場的偏轉角為30°。設O處點電