山西省朔州市南河種鎮(zhèn)中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省朔州市南河種鎮(zhèn)中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌，其中一部分處于方向垂直于導(dǎo)軌所在平面并且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根金屬桿MN保持水平沿導(dǎo)軌滑下（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線（僅限在磁場(chǎng)中）可能是圖乙中的參考答案：ACD2.（多選題）小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說(shuō)法中正確的是()A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積參考答案：ABD3.（多選）在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)K后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)片P向b端移動(dòng)時(shí)

A.A1的示數(shù)增大，V的示數(shù)減小

B.A1的示數(shù)減小，A2的示數(shù)增大

C.A2的示數(shù)增大，V的示數(shù)增大

D.A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大參考答案：AD4.（多選）（2014秋?赫章縣校級(jí)月考）目前在地球周?chē)性S多人造地球衛(wèi)星繞著它轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變?。粜l(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷不正確的是（）A． 衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B． 由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變C． 由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小D． 衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小參考答案：AB人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用解：A、衛(wèi)星軌道減小的過(guò)程中阻力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，引力對(duì)衛(wèi)星做正功，軌道近似圓形引力提供向心力有v=知，衛(wèi)星的線速度增大，動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤；B、機(jī)械能守恒的條件是只有引力做功，衛(wèi)星軌道減小過(guò)程中有阻力做功，故不滿足機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C、在衛(wèi)星軌道減小的過(guò)程中引力對(duì)衛(wèi)星做正功，故衛(wèi)星的引力勢(shì)能減小，故C正確；D、在衛(wèi)星軌道減小的過(guò)程中，衛(wèi)星的動(dòng)能增加，故引力對(duì)衛(wèi)星做的功大于衛(wèi)星克服阻力做的功，即衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小，故D正確．本題選擇不正確的是，故選：AB．5.關(guān)于帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是：A、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度一定不變C、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力的方向總和運(yùn)動(dòng)方向垂直D、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定保持不變[參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖：理想變壓器原線圈與10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時(shí)電阻為30，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過(guò)原線圈的電流為0.09A，可計(jì)算出原、副線圈的匝數(shù)比為_(kāi)____，流過(guò)燈泡b的電流為_(kāi)

__A。參考答案：10:3

0.2

7.如圖所示，某透明液體深1m，一束光線與水平面成30°角從空氣斜射向該液體，進(jìn)入該液體的光線與水平面的夾角為45°．（光在真空中的速率c=3.0×108m/s），則該液體的折射率n=

，進(jìn)入液體的光線射到底面所需的時(shí)間為

s．參考答案：，×10﹣8．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】由題圖知入射角i=60°，折射角r=45°，根據(jù)折射定律求解該液體的折射率；由幾何知識(shí)求出光在液體中傳播的距離S，由v=求出光在液體中傳播的速度v，根據(jù)公式t=求出傳播的時(shí)間．【解答】解：根據(jù)幾何知識(shí)可知，入射角i=60°，折射角r=45°，根據(jù)折射定律得：

n===光在液體中傳播的速度為：v=光線射到底面時(shí)傳播的距離為：S==h所以進(jìn)入液體的光線射到底面所需的時(shí)間：t====×10﹣8s故答案為：，×10﹣8．8.如圖，質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上，且處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)小球A靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成30°角，已知電場(chǎng)方向恰使小球受的電場(chǎng)力最小，則小球所帶電量為_(kāi)_______．參考答案：9.用能量為l5eV的光子照到某種金屬上，能發(fā)生光電效應(yīng)，測(cè)得其光電子的最大初動(dòng)能為12.45eV，該金屬的逸出功為

eV．氫原子的能級(jí)如圖所示，現(xiàn)有一群處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有

種．參考答案：2.55;210.將1的油酸溶于酒精，制成200的溶液，已知1溶液有50滴．將一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，測(cè)得薄層面積為0.2.由此可估算出油酸分子的直徑為m.參考答案：11.參考答案：12.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌互相平行，與水平面成角放置，導(dǎo)軌的間距為d，導(dǎo)軌的一端與阻值為R的電阻相連，其余部分電阻不計(jì)。有一個(gè)質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒擱在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，空間中有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，則金屬棒的最大速度=

。參考答案：13.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線受到向下的磁場(chǎng)力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.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)能一定均大于零．15.（5分）某電流表的量程為10mA，當(dāng)某電阻兩端的電壓為8V時(shí)，通過(guò)的電流為2mA，如果給這個(gè)電阻兩端加上36V的電壓，能否用這個(gè)電流表來(lái)測(cè)量通過(guò)該電阻的電流？并說(shuō)明原因。參考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用這個(gè)電流表來(lái)測(cè)量通過(guò)該電阻的電流。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=40cm。一帶正電荷的小滑塊質(zhì)量為m=kg，已知小滑塊所受電場(chǎng)力，且與水平軌道間的摩擦可忽略，取g=10m/s2，求：（1）要小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？（2）這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大？（P為半圓軌道中點(diǎn)）參考答案：（1）滑塊剛能通過(guò)軌道最高點(diǎn)條件是

滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理：

(2分)

代入數(shù)據(jù)得：S＝1m

(1分)

（2）滑塊過(guò)P點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理：

在P點(diǎn)由牛頓第二定律：

(2分)代入數(shù)據(jù)得：N＝2.4N

(1分)根據(jù)牛頓第三定律可知，軌道受到壓力大小2.4N

17.在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B，兩者相距為d。現(xiàn)給A一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短。當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為d.已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.B的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為g.求A的初速度的大小。參考答案：18.交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈電阻為r，外電路電阻為R，當(dāng)線圈處于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)180°過(guò)程中，求：（1）通過(guò)R的電荷量q（2）寫(xiě)出R兩端的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式（3）R上產(chǎn)生的電熱Q（4）外力做的功W參考答案：（1）通過(guò)電阻R的電荷量

由閉合電路歐姆定律得，

由法拉第電磁感應(yīng)定律得，

聯(lián)立以上四式得：

（2分）（2）線