山西省臨汾市襄輝學(xué)校2021年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省臨汾市襄輝學(xué)校2021年高二物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.我國(guó)計(jì)劃于2021年開(kāi)展火星上軟著陸，以慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年。地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸小,下列說(shuō)法正確的是A.在相等的時(shí)間內(nèi)，地球與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積等于火星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積B.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期大C.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度小D.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的角速度比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的角速度大參考答案：D【詳解】A．地球和火星繞太陽(yáng)的軌道不同，在相等的時(shí)間內(nèi)，地球與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積并不等于火星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸小，所以地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期比火星繞太陽(yáng)的周期小。故B錯(cuò)誤；C．把橢圓軌道近似看成是圓軌道，根據(jù)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸小，可以推出地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度大。故C錯(cuò)誤；D．把橢圓軌道近似看成是圓軌道，根據(jù)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸小，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的角速度比火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的角速度大。故D正確；2.（單選）一物體以一定的初速度在水平地面上做勻減速滑動(dòng)。若已知物體在第1s內(nèi)位移為8.0m，在第3s內(nèi)位移為0.5m。則下列說(shuō)法正確的是（

）A.物體的加速度一定為-3.75m/s2

B.物體的加速度可能為-3.75m/s2

C.物體在第0.5s末速度一定為8.0m/sD.物體在第2.5s末速度一定為0.5m/s

參考答案：A3.2019年春節(jié)期間，中國(guó)科幻電影《流浪地球》熱播，影片中為了讓地球逃離太陽(yáng)系，人們?cè)诘厍蛏辖ㄔ焯卮蠊β拾l(fā)動(dòng)機(jī)，使地球完成一系列變軌操作，假設(shè)其逃離過(guò)程如圖所示，地球現(xiàn)在繞太陽(yáng)在圓軌道I上運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)加速變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)日點(diǎn)B時(shí)再次加速變軌，從而擺脫太陽(yáng)的束縛，下列說(shuō)法正確的是A.地球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間大于半年B.沿橢圓軌道II運(yùn)行時(shí)，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，速度逐漸增大C.沿橢圓軌道II運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度D.在軌道I上通過(guò)A點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上通過(guò)A點(diǎn)的速度參考答案：AC【詳解】A.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，軌道Ⅱ的半長(zhǎng)軸大于圓軌道I的半徑，可知在軌道Ⅱ上的周期大于1年，故A正確。B.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，速度逐漸減小，故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)，在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度，故C正確。D.在A點(diǎn)要點(diǎn)火加速變軌，在軌道Ⅰ通過(guò)A點(diǎn)的速度小于軌道Ⅱ通過(guò)A點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。4.如右圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，下面結(jié)論正確的是(

)A．電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0V

B．

電源的內(nèi)阻為12ΩC．電源的短路電流為0.5A

D．電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω

參考答案：AD5.（單選）如圖所示，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A、小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力可以為零B、小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度是0C、小球做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是D、小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)小球的作用力可以與球所受重力方向相反參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(2分)電磁波在真空中傳播的速度為_(kāi)_________m／s。參考答案：3×107.（4分）發(fā)電機(jī)路端電壓為220V，輸出功率為110kW。若要保證用戶得到100kW的電功率，輸電線的電阻不得大于

，若用一個(gè)理想變壓器升壓至5500V輸出，輸電線的電阻不得大于

。參考答案：0.04；258.如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有自b到a的電流時(shí)受到向右的安培力作用，則磁鐵的上端是________極.參考答案：N,9.在圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為3個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，L1的電阻為

Ω，L2消耗電功率為

W。參考答案：____12_

0.3

10.如圖所示，質(zhì)量為m的木箱在推力F的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與水平方向的夾角為θ，木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則水平面給木箱的支持力大小為

，木箱受到的摩擦力大小為

．參考答案：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．【考點(diǎn)】牛頓第二定律．【分析】對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，物塊受重力、支持力、摩擦力及F；正交分解列方程式即可．【解答】解：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，如圖有豎直方向合力為0，即FN=mg+Fsinθ；又有f=μFN=μ（mg+Fsinθ）；故答案為：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．11.如圖所示，用某種透光物制成的直角三棱鏡ABC；在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P1、P2，在AB面的左側(cè)透過(guò)棱鏡觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線方向，直到P1的像__________________，再在觀察的這一側(cè)先后插上兩枚大頭針P3、P4，使P3________，P4________.記下P3、P4的位置，移去大頭針和三棱鏡，過(guò)P3、P4的位置作直線與AB面相交于D，量出該直線與AB面的夾角為45°.則該透光物質(zhì)的折射率n＝________，并在圖中畫出正確完整的光路圖．參考答案：讓P2的像擋住(1分)

擋住P1、P2的像(1分)

擋住P3以及P1、P2的像(1分)

(2分)

見(jiàn)解析圖(2分)

12.（6分）一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小為4m/s。則碰撞前后墻對(duì)小球的沖量大小為

及碰撞過(guò)程中墻對(duì)小球做的功為

。參考答案：3kg·m/s；－3J

13.質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的的金屬棒ab用兩根細(xì)絕緣絲懸掛在絕緣架MN下面，整個(gè)裝置處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒通以由a向b的電流I后，將離開(kāi)原位置向前偏轉(zhuǎn)角而重新平衡，如圖。則磁感強(qiáng)度B的方向?yàn)?/p>

，大小為

。參考答案：向上

；三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個(gè)位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個(gè)過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量怎樣變化？有無(wú)感應(yīng)電流？參考答案：穿過(guò)線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時(shí)，磁感線從線圈的下面斜向上穿過(guò)；線圈在位置Ⅱ時(shí)，穿過(guò)它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時(shí)，磁感線從線圈上面斜向下穿過(guò)。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生15.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來(lái)，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個(gè)半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，a、b兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻分別為R1、R2，其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)用水平向右的恒力F=拉細(xì)桿a，達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處。g為重力加速度，試求：（1）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大?。唬?）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點(diǎn)的高度。參考答案：.⑴勻速時(shí)，拉力與安培力平衡，F(xiàn)=BIL(2分)

得：(2分)⑵金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv-（2分）

回路電流（2分）

聯(lián)立得：(2分)⑶平衡時(shí)，棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，

得：θ=37°（2分）(2分)17.如圖。一個(gè)足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN，PQ兩導(dǎo)軌間的寬度L=0.5m,一根質(zhì)量m=0.5kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形。該導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)，方向豎直向上的磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為Fm=1.0N,ab棒的電阻R=0.1Ω,其他部分電阻不計(jì)。開(kāi)始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.50T.(1)若從t=0時(shí)刻開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率均勻增加，則回路中的電流為多大？經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)？（2）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力，使它以a=4.0m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試推導(dǎo)此拉力F的大小隨時(shí)間t變化的函數(shù)表達(dá)式，并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力F隨時(shí)間t變化的圖象參考答案：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=

=0.05V回路中電流：I=E/R

=0.5A當(dāng)ab棒所受安培力等于受最大靜摩擦力時(shí)，ab棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。即Fm=BIL

代入數(shù)據(jù)可得：1.0=(0.5+0.2t)×0.5×0.5

t=17.5s（2）為使ab棒做勻加