湖北省武漢市羅家墩中學(xué)2021年高二物理測(cè)試題含解析

湖北省武漢市羅家墩中學(xué)2021年高二物理測(cè)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1.一根均勻電阻絲的電阻為R，在溫度不變的情況下，下列情況中其電阻值仍為R的是（

）A．當(dāng)長(zhǎng)度不變，橫截面積增大一倍時(shí)

B．當(dāng)截面積不變，長(zhǎng)度增大一倍時(shí)

C．長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一倍時(shí)

D．長(zhǎng)度和橫截面半徑都增大一倍時(shí)參考答案：C2.氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光a，從n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光b，則()A．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出γ射線B．氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線C．a(chǎn)光較b光的頻率大D．氫原子在n＝2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離參考答案：C3.下列關(guān)于速度的說(shuō)法中正確的是（）A.京滬高速鐵路實(shí)驗(yàn)時(shí)的列車最高時(shí)速可達(dá)，指的是瞬時(shí)速度B.滬寧高速公路限速，指的是平均速度C.子彈射出槍口時(shí)的速度為，指的是平均速度D.某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10s，則他沖刺時(shí)的速度一定為參考答案：A京滬高速鐵路實(shí)驗(yàn)時(shí)的列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h，指的是瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A正確；滬寧高速公路限速120km/h，指的是瞬時(shí)速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；子彈射出槍口時(shí)的速度為500m/s，指的是瞬時(shí)速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10s，則他的平均速度是10m/s，但是沖刺時(shí)的速度一定大于10m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.4.如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過(guò)路口，綠燈還有2s將熄滅，此時(shí)汽車距離停車線18m。該車加速時(shí)最大加速度大小為2m/s2，減速時(shí)最大加速度大小為5m/s2。此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s，下列說(shuō)法中正確的有A．如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車可能通過(guò)停車線B．如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前通過(guò)停車線汽車一定超速ks5uC．如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過(guò)停車線D．如果距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處參考答案：AC5.關(guān)于電容器的概念下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．任何兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器

B．用電源對(duì)平板電容器充電后，兩板一定帶有等量異種電荷

C．電容器兩極板的正對(duì)面積越大，它的電容就越大

D．電容器兩極板的距離越大，它的電容就越大參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，水平安放的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質(zhì)量m，帶電量為+q的小球，在B板下方距離H處，以初速v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使小球剛好能到A板，則A、B間電勢(shì)差UAB=__________________

第23題參考答案：〔mv02–2mg(h+H)〕/2q7.一段導(dǎo)體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過(guò)的電量是45C．則導(dǎo)體兩端的電壓為

V。參考答案：2.58.（2分）一直流電動(dòng)機(jī)，額定電壓為220V，額定功率為1100W，線圈電阻為1Ω，則電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為

W。參考答案：10759.當(dāng)規(guī)定了無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)時(shí)，正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為__________，且越靠近正電荷的地方電勢(shì)越__________；參考答案：10.如圖15所示，質(zhì)量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37o的細(xì)長(zhǎng)絕緣桿上，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，桿所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球由靜止開始下滑的最大加速度為

m/s2，最大速率為多少

m/s（g=10m/s2）(已知sin37o=0.6,cos37o=0.8) 參考答案：am=gsin37o=6m/s2,=10m/s。11.（4分）質(zhì)量為0.4㎏的小球以10m/s的速度從5m高的平臺(tái)邊緣水平拋出,小球落地時(shí)動(dòng)量的大小是______㎏·m/s,小球運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中動(dòng)量變化的大小是_____㎏·m/s(g取10m/s2).參考答案：；412.一個(gè)閉合回路由兩部分組成，如圖所示，右側(cè)是總電阻為r的單匝的圓形導(dǎo)線，置于豎直向上均勻變化的磁場(chǎng)中；左側(cè)是光滑的傾角為θ的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上，則圓形線圈中的磁場(chǎng)均勻__________(填增強(qiáng)或減弱)，圓形導(dǎo)線中的磁通量變化率為__________。參考答案：增強(qiáng)

13.在右圖所示的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)相比，

點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較大，

點(diǎn)的電勢(shì)較高。參考答案：B，

B，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一種特殊的電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA，為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對(duì)電路的影響可不考慮，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用．（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：A．10Ω

2.5W

B．150Ω1.0W

C．500Ω1.0W

D．2000Ω5.0W本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選哪一種規(guī)格？答___________。（填序號(hào)）（2）該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖(b)所示的圖線（已知該直線的截距為0.1V-1)．則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為_____V，內(nèi)阻r為______Ω.（均保留2位有效數(shù)字）參考答案：

(1).B

(2).10

(3).46±2【詳解】（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，電路中通過(guò)的最大電流為50mA，則由閉合電路歐姆定律可知，定值電阻的最小阻值為：R0=-50Ω=180-50Ω=130Ω，故選B；

（2）由閉合電路歐姆定律可得：，變形得：，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象中的斜率；截距；由圖可知，b=0.1，故E=10V；k=4.6；解得：r=46Ω；15.為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r的大小并同時(shí)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時(shí)記錄電阻箱的阻值R電壓表V的示數(shù)U1，電壓表V的示數(shù)U2．根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出流過(guò)電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條U﹣I圖線，如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）寫出流過(guò)電阻箱的電流的表達(dá)式：

；（2）小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是

（選填“a”或“b”）；（3）根據(jù)圖乙可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r=Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為W．參考答案：解：（1）電阻箱兩端電壓UR=U2﹣U1，通過(guò)電阻箱的電流I=；（2）燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡電壓，燈泡兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖象可知，圖線b是燈泡電壓隨電流變化的關(guān)系圖象．（3）隨電流增大，路端電壓減小，由圖乙所示圖象可知，圖線a是電源的U﹣I圖象，由圖線a可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，電源內(nèi)電阻r===2Ω；由圖線a可知，燈泡兩端最大電壓為2V，電流為0.5A，燈泡最大功率P=UI=2V×0.5A=1W．故答案為：（1）I=；（2）b；（3）3；2；1．【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】由電路圖可知，燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡電壓，電壓表V2測(cè)路端電壓；（1）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻箱兩端電壓，然后由歐姆定律求出電流表達(dá)式．（2）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)分析判斷哪個(gè)圖象是燈泡電壓隨電流變化的圖象．（3）電源的U﹣I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻．由圖象找出燈泡的最大電流與最大電壓，由P=UI求出最大功率．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.教室的容積是100m3，在溫度是7℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa時(shí)，室內(nèi)空氣的質(zhì)量是130kg，當(dāng)溫度升高到27℃時(shí)大氣壓強(qiáng)為1.2×105Pa時(shí)，教室內(nèi)空氣質(zhì)量是多少？參考答案：初態(tài)：p1＝1.0×105Pa，V1＝100m3，T1＝(273＋7)K＝280K.末態(tài)：p2＝1.2×105Pa，V2＝？，T2＝300K.

＝得V2＝V1＝m3＝89.3m3，V2<V1，有氣體流入房間．m2＝m1＝145.6kg.或者用克拉伯垅方程也可以做。17.（18分）如圖所示，半徑R=0.8m的光滑1/4圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A點(diǎn)有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊。小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點(diǎn)但未反彈，在該瞬間碰撞過(guò)程中，小物塊沿半徑方向的分速度即刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿著圓弧軌道滑下。已知A點(diǎn)與軌道的圓心O的連線長(zhǎng)也為R，且AO連線與水平方向的夾角為30°，C點(diǎn)為圓弧軌道的末端，緊靠C點(diǎn)有一質(zhì)量M=3kg的長(zhǎng)木板，木板的上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取10m/s2。求：（1）小物塊剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；（2）小物塊沿圓弧軌道到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力FC的大小；（3）木板長(zhǎng)度L至少為多大時(shí)小物塊才不會(huì)滑出長(zhǎng)木板？參考答案：（1）由幾何關(guān)系可知，AB間的距離為R

(1分)

小物塊從A到B做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

①

(2分)

代入數(shù)據(jù)解得vB=4m/s，方向豎直向下

(2分)

（2）設(shè)小物塊沿軌道切線方向的分速度為vBx，因OB連線與豎直方向的夾角為60°，故vBx=vBsin60°②

(2分)

從B到C，只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

③

(2分)

代入數(shù)據(jù)解得m/s

(1分)

在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有

④

(2分)

代入數(shù)據(jù)解得N

(1分)

再根據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FC=35N

(1分)

（3）小物塊滑到長(zhǎng)木板上后，它們組成的系統(tǒng)在相互作用過(guò)程中總動(dòng)量守恒，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。當(dāng)物塊相對(duì)木板靜止于木板最右端時(shí)，對(duì)應(yīng)著物塊不滑出的木板最小長(zhǎng)度。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有mvC=(m+M)v

⑤

(2分)

⑥

(2分)

聯(lián)立⑤⑥式得

⑦

代入數(shù)據(jù)解得L=2.5m

(2分)18.圖（甲）為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10W，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量F隨時(shí)間t按圖（乙）所示正弦規(guī)律變化。求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值