江西省新余市分宜第四中学2021年高二物理期末试题含解析

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. 如图所示为四位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所作的图示，F1和F2是两个弹簧秤同时拉橡皮条时的力的图示，F’是一个弹簧秤单独拉橡皮条时的力的图示，F是根据平行四边形定则作出的F1和F2的合力的图示，其中错误的图是（ ）

参： B

2. 关于闭合电路的性质，以下说法正确的是 ( )

A．电源短路时，输出电流无限大 B．电源断路时，路端电压无限大 C．外电路电阻越大，输出电流越大 D．外电路电阻越大，路端电压越大 参：

D

3. 下列关于曲线运动的说法中正确的是 A．所有曲线运动一定是变速运动

B．物体在一恒力作用下不可能做曲线运动

C．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动 D．物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动

参：

A

4. （单选）下列关于静电场的说法正确的是（ ） A．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动

B．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点 C．场强为零处，电势一定为零；电势为零处，场强一定为零 D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动

参：

B

5. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物，此时两重物处于平衡状态，现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后，重新达到平衡．试求：m1、m2沿斜面各移动的距离．

参：

解：没旋转时，两弹簧均处于伸长状态，两弹簧伸长量分别为x1、x2，

由平衡条件可知k2x2=m2gsinθ，解得：x2=

k2x2+m1gsinθ=k1x1

解得：x1=

旋转后，两弹簧均处于压缩状态，压缩量为x1′，x2′ m2gcosθ=k2x2′

解得：x2′=

（m1+m2）gcosθ=k1x1′

解得：x1′=

所以m1移动的距离d1=x1+x1′=

m2移动的距离d2=x2+x2′+d=（sinθ+cosθ）+（sinθ+cosθ）

答：m1、m2沿斜面移动的距离各为和（sinθ+cosθ）

+（sinθ+cosθ）

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6. 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转。则下列说法哪些是正确的（ ）

A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转

C．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表

指 针向左偏转

D．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转

参：

ABD

7. （4分）将长为0.5m，通4A电流的导线垂直放在匀强磁场中时，通电导线所受的磁场力为0.3N，磁感应强度的大小为 ，若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场的磁感应强度为 ，导线受安培力为

参：

0.15T，0.15T，0.15N

8. 在电场中有一电荷量为

的电荷，将它从A点移到B点，电场力做功为

， AB间的

电势差为 V ，再将它从B点移到C点，克服电场力做功为，那么BC间的电势差

为 V。若规定A点电势为零，那么C点电势为 V 。

参：

9. 右图为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置图。 （1）图中，实验器材A是

。

（2）一同学在两次实验中测得不同的（

、

）数据，发现

和的乘积明显不同。若此同学的实

验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：

；

。

（3）为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；。

（4）大气压强为

，注射器内气体的初始体积为

。实验过程中，注射器内气体体积在

至

的范围内变化，注射器内部与外界压强差的最大值为

。

参：

10. 空气是不导电的。但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。这个现象叫做空气的“击穿”。一次实验中，电压为4×104V的直流电源的两极连在一对平行金属板上，如果把两金属板的距离减小到1.6cm，两板间就会放电。问这次实验中空气击穿时的电场强度等于 V/m 参： 2.5×106 V/m

11. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下， 一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断：

(1)粒子带________电；(2)粒子在________点加速度大；

(3)粒子在________点动能大；(4)A、B两点相比，________点电势高．

参：

负， B, A, A

12. 用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为 mm 的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.

参：

70 2.10

13. 麦克斯韦的电磁理论主要有两个基本观点是：① 产生电场， ② 产生磁场。 参：

变化的磁场 变化的电场

三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ） A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场

B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 参： B

15. 很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：

（1）囊中氮气分子的总个数N； （2）囊中氮气分子间的平均距离．

参：

解：（1）设N2的物质的量为n， 则n=

氮气的分子总数N=

NA

代入数据得N=3×1024．

（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体， 则分子间的平均距离，即为立方体的边长， 所以一个气体的分子体积为：

而设边长为a，则有a3=V0 解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m 答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024； （2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m． 【考点】阿伏加德罗常数．

【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．

根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16. （20分）如图所示，两根平行金属导轨相距L，上端接有直流电源，电源电动势为E，内阻为r，导轨的倾斜部分与水平面成θ角，水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接，金属棒a与导轨接触良好，质量为m，电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求：

（1）开关闭合时，金属棒a恰能处于静止状态，求匀强磁场磁感应强度的大小？

（2）断开开关，从静止释放金属棒a，在金属棒a进入水平轨道后，电路中产生的最大焦耳热为多少？ 参：

解析：

（1）设开关闭合时，电路的总电阻为R1，电路中的总电流为I1，流过金属的电流为Ia，则

①

②

③

金属棒a平衡，则

④

解得 ⑤

（2）由于轨道倾斜部分足够长，金属棒在进入水平轨道前做匀速运动，设断开开关时，电路的总电阻为R2，金属棒a做匀速运动的速度为v2，棒中的电动势E2，电路中的电流为I2，则

⑥ ⑦

⑧

金属棒在倾斜导轨上以v2匀速运动，处于平衡状态，则

⑨

解得

⑩

在金属棒a进入水平轨道后，设电路中产生的最大焦耳热为Q，根据能量守恒

（11）

解得 （12）

本题共20分。其中①式2分，②③式各1分，④⑤式各2分；⑥式2分，⑦⑧式各1

分，⑨⑩（11）、（12）式各2分。

17. 如图，OA是一根长为L＝0.3m的轻质硬杆，其一端通过光滑铰链与竖直光滑墙面连接，另一端A固定一质量均匀分布的球B，O′点为球心，O、A、O′三点在一条直线上，B球半径为r＝0.2m，质量为M＝3.0kg。矩形物块C的厚度为d＝0.1m，质量为m＝2.0kg，物块与球面间的动摩擦因数为μ＝0.4。现在物块下端施加一个竖直向上、大小为30N的力F，使物块保持静止。g＝10m/s2。求： （1）B球对物块C的摩擦力大小；

（2）B球对物块C的压力大小；

（3）撤去力F后，B球对物块C的摩擦力大小。

参：

(3)

（1分）

（1分）

（1分）

18. 如图所示的示波管，质量为m，带电量为q的电子由阴极发射后，经电子加速水平飞入偏转电场，最后打在荧光屏上，已知加速电压为U1，偏转电压为U2，两偏转极板间距为d，板长为L1，从偏转极板到荧光屏的距离为L2， （1）求电子离开加速电场的速度v1

（2）求电子离开偏转电场时竖直方向偏移的距离y1和偏转的角度（3）求电子打在荧光屏上的偏距y2

参：

（1） (2分)

（2） （1分） （1分） （2分）

（1分） （2分）