2021年河南省南陽市唐河縣第五高級中學高二物理上學期期末試題含解析一、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1.一簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，已知此時質點F沿y軸負方向運動，則（

）A．此波向x軸負方向傳播B．質點D此時向下運動C．質點E的振幅為零D．質點B將比C先回到平衡位置參考答案：AB2.參考答案：3.利用霍爾效應制作的霍爾組件廣泛應用于測量和自動控制等領域.圖是霍爾組件的工作原理示意圖.該霍爾組件的載流子是自由電子，磁感應強度B垂直于霍爾組件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差，下列說法中正確的是（）A.電勢差B.電勢差C.形成電勢差的原因是載流子受到磁場力而偏轉D.形成電勢差的原因是電場力與磁場力達到平衡參考答案：BCD【詳解】電流方向為EF,由左手定則知，霍爾元件中的載流子（自由電子）受洛倫茲力作用向側面C偏轉，側面C聚集負電荷，因整個元件是中性的，則側兩D出現正電荷，所以兩個側面C、D之間形成由D到C的電場，側面D的電勢高于側面C的電勢.隨著兩側面電荷的增多，元件中運動的載流子受到的電場力逐漸增大，當載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡時，兩側面之間的電勢差達到穩定狀態.綜上所述，選項A錯誤，選項B、C、D正確.4.（單選）表示一交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電電流的有效值是：（

）參考答案：D5.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻r不能忽略．R1和R2是兩個定值電阻，L是一個自感系數較大的線圈．開關S原來是斷開的，從閉合開關S到電路中電流達到穩定為止的時間內，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2的變化情況是()A.I1開始很小而后逐漸變大B.I2開始很小而后逐漸變大C.I2開始較大而后逐漸變小D.I1開始較大而后逐漸變小參考答案：BD【詳解】開關S閉合瞬間，L相當于斷路，通過R1的電流I1較大，通過R2的電流I2較小；當穩定后L的自感作用減弱，通過R1的電流I1變小，通過R2的電流I2變大，故B、D正確；A、C錯誤.故選BD.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件。如圖所示是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關S一小段時間后，使工件（電介質）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）。

參考答案：方向由a→b7.經過核衰變成為，共發生了

次α衰變，

次β衰變，的半衰期是5天，12g的經過15天以后剩下的質量為

g.參考答案：

4

，

2

，

1.5

8.一定質量的理想氣體，由初始狀態A開始，按圖中箭頭所示的方向進行了一系列狀態變化，最后又回到初始狀態A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個循環，則：A．由A→B，氣體分子的平均動能

（填“增大”、“減小”或“不變”）B．由B→C，氣體的內能

（填“增大”、“減小”或“不變”）C．由C→A，氣體

熱量（填“吸收”或“放出”）參考答案：9.一水平放置、半徑為r的金屬圓盤繞過其圓心O的豎直軸在豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動，盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉動時擋光片從一光電數字計時器的光電門的狹縫中經過，如圖甲所示。乙為光電數字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮斷的時間。圓盤直徑用20分度的游標卡尺測得，結果如圖丙所示(只畫了部分圖)；擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結果如圖丁所示(只畫了部分圖)。由圖可知：(1)圓盤的直徑d為________cm；(2)擋光片的寬度l為________mm；(3)若光電數字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉動的角速度為

rad/s(保留3位有效數字)。(4)金屬圓盤中心O與邊緣的電壓為

。(用字母B、d、ω表示)參考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效數字)。(4)(用字母B、d、ω表示)10.把電荷量q=1.0×10－5C的電荷從A點移到B點，電場力做功W=2.0×10－2J，則AB兩點的電勢差UAB=

，若規定A點為零電勢，則電荷在B點的電勢能EPB為

；B點的電勢=

。參考答案：2000V

-2.0×10-2J

-2000V11.在連桿機構中，有時會出現不能使構件轉動的“頂死”現象，機構的這種位置稱為“死點”．參考答案：考點：力矩的平衡條件．分析：在練連桿機構中，不能使構件轉動的位置是死點．解答：解：在連桿機構中，有時會出現不能使構件轉動的“頂死”現象，機構的這種位置稱為“死點”．故答案為：死點．點評：本題是一道基礎題，了解相關的常識即可正確解題．12.質量為m1=2kg的帶電絕緣球A，在光滑水平面上，從無限遠處以初速度10m/s，向另一個固定在水平面上帶同號電荷的絕緣球B靠近，B球的質量為m2=3kg，在它們相距到最近時，總的動能為_________________J，它們具有的電勢能為_________________J。參考答案：0，

10013.如圖所示，在同一豎直線上由下往上依次標有A、B、C、D四點，相鄰兩點之間的距離相等，且在A點處固定一個帶正電的點電荷Q。將點電荷q從B點釋放，測得此時點電荷q加速度的大小為a；將點電荷q從C點釋放，測得此時點電荷q加速度的大小為a/2。則點電荷q帶________（選填：“正電”、“負電”或“正、負電均可”），若將點電荷q從D點釋放，釋放時點電荷q加速度的大小為________g。(g為重力加速度）參考答案：正、負電均可；7/9或11/9三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質量為0.3kg，以速度8m/s跟質量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變為5m/s，方向與原來相同．根據這些實驗數據，小明對這次碰撞的規律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據實驗數據，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統的總動量保持不變．（2分）15.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象,試根據圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負方向,則P點處的質點振動方向是____________,R點處質點的振動方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個質點，_______質點最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質點的振動周期T=______s,請在給出的方格圖中畫出質點Q在t=0至t=2T內的振動圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動圖象如圖所示（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖12所示，水平桌面上放著一塊木板，木板的質量M=1.0kg，長度L=1.0m，厚度可以忽略不計，木板左右兩端與桌面的兩端對齊．質量m=1.0kg的小物塊放在木板的正中央(小物塊可視為質點)，物塊與木板間的動摩擦因數μ1=0.40．物塊與桌面間的動摩擦因數μ2=0.20，木板與物塊發生相對滑動，經過一段時間物塊離開木板，此后物塊在桌面上運動，最后剛好停在桌面的右端．取g=10m/s2．求：（1）物塊在木板上運動的時間；（2）作用在木板上的恒力F的大小．參考答案：（1）小物塊在木板上滑動時，根據牛頓第二定律μ1mg=ma1a1=μ1g=4.0m/s2

小物塊在桌面上滑動時，根據牛頓第二定律μ2mg=ma2a2=μ2g=2.0m/s2

經過時間t2，物塊與木板分離，物塊的位移

此后，物塊在桌面上以加速度a2做勻減速直線運動，經過時間t2運動到桌面的右端，速度剛好減小為0，位移由答圖1可知

x1+x2=物塊與木板分離時的速度υ=a1t1υ=a2t2解得

t1=0.29s（2）物塊在木板上滑動時，木板水平方向的受力情況如答圖2所示．

木板向右做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律

F-μ1mg=Ma3

物塊與木板分離時，木板的位移

由答圖3可知

x3–x1=解得

F=20N17.如右圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場線方向，bc和電場線方向成60°角，一個電荷量為q＝4×