山西省運(yùn)城市絳縣縣直中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

山西省運(yùn)城市絳縣縣直中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析一、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.下列關(guān)于動(dòng)量、沖量的概念的說(shuō)法中，正確的是：A．物體的動(dòng)量變化越大，表明它受到的沖量越大B．物體所受的沖量越大，物體的動(dòng)量也越大C．物體速度大小沒(méi)有變化，它受到的沖量大小等于零D．物體動(dòng)量的方向一定跟它受到的沖量的方向相同參考答案：A2.（單選題）下列關(guān)于電場(chǎng)的說(shuō)法正確的是：（）A、在電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)也一定為零；B、只受電場(chǎng)力的帶電粒子一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)；C、勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間的間距成正比；D、無(wú)論正負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能一定增大。參考答案：D3.（單選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R=10Ω，其余電阻均不計(jì)，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為31VB．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接且t=0.01s時(shí)，電流表示數(shù)為零C．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b時(shí)，原線圈的輸入功率變大D．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz參考答案：C由圖象可知，電壓的最大值為311V，交流電的周期為2×10-2s，所以交流電的頻率為50Hz；A、交流電的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓為55V，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與b連接時(shí)，副線圈電壓為55V，所以副線圈電流為5.5A，電流表示數(shù)為電流的有效值，不隨時(shí)間的變化而變化，所以電流表的示數(shù)為5.5A，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b時(shí)，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈的輸出的電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大，故C正確；D、變壓器不會(huì)改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz，故D錯(cuò)誤故選C。4.（單選題）（原創(chuàng)）原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起的，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.核力是核子間萬(wàn)有引力與電磁力的合力B.太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于輕核的聚變C.核子結(jié)合成原子核時(shí)質(zhì)量會(huì)增加D.重核裂變成中等質(zhì)量核的過(guò)程要吸收能量參考答案：B解析A、核力是核子間強(qiáng)相互作用力，是除庫(kù)侖力、萬(wàn)有引力之外的力，核力與萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力的性質(zhì)不同，故A錯(cuò)誤；B、太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于氫原子核的聚變反應(yīng)，故B正確；C、核子結(jié)合成原子核時(shí)放出能量，質(zhì)量減小，故C錯(cuò)誤；D、重核裂變成中等質(zhì)量核的過(guò)程要放出能量，故D錯(cuò)誤，故選B5.（多選）帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理可運(yùn)用于各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)和電器中．下面利用了此物理原理的裝置有參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）節(jié)假日釋放氫氣球，在氫氣球上升過(guò)程中，氣球會(huì)膨脹，達(dá)到極限體積時(shí)甚至?xí)ǎ僭O(shè)在氫氣球上升過(guò)程中，環(huán)境溫度保持不變，則球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

（填“增大”、“減小”或“不變”），氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

（填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭保?，氣體分子的速率分布情況最接近圖中的

線（填“A”、“B”、“C”）．圖中f(υ)表示速率υ處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率．參考答案：減小

不變

C解：氣球上升時(shí)，大氣壓強(qiáng)減小，則氣球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減?。灰驕囟炔蛔?，則氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變；在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某個(gè)數(shù)值，但不是說(shuō)其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值，有個(gè)別分子的速率會(huì)更大，故分子速率分布圖象應(yīng)為C圖；7.如圖所示，電壓表V1和電壓表V2串聯(lián)接入電路中，示數(shù)分別為6V和4V。當(dāng)只有電壓表V2接入電路中時(shí)，示數(shù)為9V。根據(jù)以上信息，可求得電電動(dòng)勢(shì)為

.參考答案：8.在真空中兩個(gè)帶等量異種的點(diǎn)電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力大小為_(kāi)________________N。在兩者連線的中點(diǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)________________N/C。參考答案：，

3.6×1049.在水深超過(guò)200m的深海，光線極少，能見(jiàn)度極小．有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過(guò)自身發(fā)出生物電，獲取食物，威脅敵害，保護(hù)自己．該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到104N/C時(shí)可擊昏敵害．身長(zhǎng)50cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)U=

V．參考答案：500010.用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)定小車速度，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如下圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、l、2、3、4……，量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離x2=48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

s，3與4兩點(diǎn)間的平均速度為

m／s。參考答案：11.如圖所示，相距為d的兩平行金屬板A、B上加電壓U，A板電勢(shì)高，在A板上放一小粒放射性物質(zhì)，它不斷向右側(cè)空間各個(gè)方向放出質(zhì)量為m、電量為q的α粒子，α粒子的最大速度為V，B板上涂熒光粉，α粒子轟擊B板而發(fā)光，設(shè)α粒子不被B板反射，則B板的發(fā)光面積為

參考答案：平行A板射出的α粒子，它們?cè)陬惼綊佭\(yùn)動(dòng)，在B板上的集合會(huì)是一個(gè)圓．

平行A板方向，做勻速運(yùn)動(dòng)，r=vt

垂直A板方向，做勻加速運(yùn)動(dòng)，12.已知空氣中的聲速是340m/s，水中的聲速是1450m/s，在空氣中的波長(zhǎng)為1m，在水中傳播時(shí)的波長(zhǎng)為_(kāi)______m，該聲波在鐵軌中傳播的波長(zhǎng)為14.4m，那么在鐵軌中的聲速為_(kāi)_______m/s。參考答案：4.26

489613.如右圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向_______________（填順時(shí)針、逆時(shí)針）。參考答案：收縮______

___順時(shí)針___三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.（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(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來(lái)相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)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(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度為E=2.5×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,則小球能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn).不計(jì)阻力,取g=10m/s2,求:(1)小球的電性;(2)細(xì)線在最高點(diǎn)受到的拉力;(3)若小球剛好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂,則細(xì)線斷裂后小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)水平方向距離為細(xì)線的長(zhǎng)度L時(shí),小球距O點(diǎn)的高度.參考答案：(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知,小球帶正電.

(2分)(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,對(duì)該過(guò)程由動(dòng)能定理有

①(2分)

在最高點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得

②(2分)由①②式解得,FT=15N

(1分)(3)小球在細(xì)線斷裂后,在豎直方向的加速度設(shè)為a,由牛頓第二定律得qE-mg=ma③(2分)設(shè)小球在水平方向運(yùn)動(dòng)L的過(guò)程中,歷時(shí)t,則L=vt

④(1分)設(shè)豎直方向上的位移為x,則

⑤(2分)由①③④⑤解得,x=0.125m

(1分)小球距O點(diǎn)高度為x+L=0.625m.

(1分)答案:(1)帶正電

(2)15N

(3)0.625m17.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是n匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始