2021-2022學(xué)年湖南省永州市白茫鋪中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省永州市白茫鋪中學(xué)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15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖是一輛汽車做直線運動的位移時間xt圖象，對線段OA、AB、BC、CD所表示的運動，下列說法正確的是（）AOA、BC段運動最快BAB段做勻速直線運動CCD段表示的運動方向與初始運動方向相同D4h內(nèi)，汽車的位移大小為0參考答案：D【考點】勻變速直線運動的圖像【分析】位移時間圖線的斜率表示速度，通過圖線斜率的正負確定運動的方向【解答】解：A、OA段圖線的斜率與BC段圖線斜率相同，則速度相同，CD段圖線斜率大小最大，知CD段運動最快故A錯誤B、A

2、B段汽車處于靜止故B錯誤C、CD段圖線斜率為負值，而初始階段斜率為正值，知運動方向相反故C錯誤D、4h內(nèi)，汽車的位移大小為0故D正確故選：D2. （單選）物體由靜止開始做直線運動，則上下兩圖對應(yīng)關(guān)系正確的是（圖中表示物體所受的合力，表示物體的加速度，表示物體的速度，表示物體的位移） 參考答案：B3. 下列靜電學(xué)公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場力、電量、場強、電勢差以及距離： 則A它們都只對點電荷或點電荷的電場才成立B只對點電荷或點電荷的電場成立，只對勻強電場成立C只對點電荷成立，對任何電場都成立，只對勻強電場才成立D只對點電荷成立，對任何電場都成立參考答案：C4. （單選）如圖，兩根

3、互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的A、B兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、o、b在A、B的連線上，o為AB的中點，c、d位于AB的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（ ）A. o點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下B. a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C. c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同D. a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向相同參考答案：B5. （多選）如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連.質(zhì)量為m、電阻不計的滑桿MN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑

4、動.整個裝置放置于豎直方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B.滑桿的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與另一質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài).現(xiàn)從靜止開始釋放物塊，若當物塊下落高度時恰好達到最大速度，用g表示重力加速度，則（）A.物塊最大速度為B.物塊最大速度為C.在此過程中電阻R放出的熱量為D.物塊達到最大速度時刻，電阻R消耗的功率為參考答案：BCD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 一個小球沿斜面向下運動，用每隔 s曝光一次的頻閃相機拍攝不同時刻小球位置的照片，如圖所示，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個小球的像之間的時間間隔為 s，小球在幾個連續(xù)相等時間

5、內(nèi)位移的數(shù)據(jù)見下表(1)小球在相鄰的相等時間內(nèi)的位移差_(填“相等”或“不相等”)，小球運動的性質(zhì)屬_直線運動(2)計算A點的瞬時速度大小為 m/s，小球運動的加速度大小為 m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7. 如圖所示，地面上有一高h=3.75m的平臺，平臺下有一傾角可調(diào)的擋板，擋板的一端與平臺邊緣A點的正下方B點重合。將一個可視為質(zhì)點的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落過程中所受空氣阻力忽略不計。適當調(diào)節(jié)擋板的傾角，小球會剛好垂直撞在擋板上，則小球運動時間t=_s，擋板傾角=_。(g取10ms2) 參考答案：0.5 458. 有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A

6、靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞己知碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收，從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子若氫原子碰撞后發(fā)出一個光子，則速度v0至少為 。已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E10)參考答案：9. 氫原子的能級圖如圖所示原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬普朗克常量h=6.631034 J?s，（1）氫原子向較低能級躍遷時共能發(fā)出 種頻率的光；（2）該金屬的逸出功 （3）截止頻率 （保留一位小數(shù)）參考答案：（1）6，

7、（2）12.09 eV，（3）2.91015 Hz【考點】玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)【分析】（1）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式得出氫原子向低能級躍遷時發(fā)出不同頻率的光子種數(shù)（2）抓住原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)求出金屬的逸出功（3）根據(jù)逸出功，結(jié)合W0=hv0求出截止頻率【解答】解：（1）根據(jù)知，氫原子向低能級躍遷時共能發(fā)出6種頻率的光（2）原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，知輻射的光子能量等于逸出功，則W0=E3E1=1.51（13.6）eV=12.09eV（3）根據(jù)W0=hv0得，截止頻率=2.91015 Hz故答案為

8、：（1）6，（2）12.09 eV，（3）2.91015 Hz10. （2分）某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時受到的阻力為2400N ，則汽車在額定功率下勻速行駛時的速度大小為 m/s。參考答案：2511. 勻強磁場的磁感強度為0.7T，一通電直導(dǎo)線長為2m，電流強度是5A，求下列情況下通電導(dǎo)體在磁場中受的力。（1）電流方向與磁場方向相同時，安培力為 N；（2）電流方向與磁場方向為時安培力為 ；（3）電流方向與磁場方向垂直時，安培力為 N。參考答案：（1）0；（2） （3）712. 在驗證動量守恒定律的實驗里，兩半徑相同的小球質(zhì)量之比83，實驗記錄紙上，各點（O、M、P

9、、N）位置如圖所示，其中O點為斜槽末端所系重錘線指的位置，那么，、兩球中，_ _球是入射球，碰撞結(jié)束時刻，兩球的動量之比_。參考答案：13. 作為狹義相對論的基本假設(shè)之一，愛因斯坦提出：對不同的慣性系，物理規(guī)律是_參考答案：相同的解：愛因斯坦對狹義相對論的最基本假設(shè)是：1、狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的2、光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的因此：物理規(guī)律在所有的慣性系中都具有相同的形式故答案為：相同的三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從

10、圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為1010 m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0當分子距離小于r0時，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，分子勢能隨分子間距離的減小而增大如果分子間距離大于r0時，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

11、以r0為數(shù)值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零答案如上【考點】分子勢能；分子間的相互作用力【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分

12、子勢能為零，則分子勢能一定均大于零15. （8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A（8分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 在圖甲中，直角坐標系0 xy的、象限內(nèi)有勻強磁場，第象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為2B，第象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為L，圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R.(1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.(2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象.

13、(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應(yīng)的時刻為t=0，電流逆時針方向為正方向)(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量.參考答案：（1）感應(yīng)電流的最大值為；（2）It圖象為：（3）產(chǎn)生的熱量為：【詳解】(1)線框從圖甲位置開始(t=0)轉(zhuǎn)過900的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 由閉合電路歐姆定律得，回路電流為： 聯(lián)立以上各式解得: 同理可求得線框進出第3象限的過程中，回路電流為: 故感應(yīng)電流最大值為: (2)It圖象:(3)線框轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量 又 。17. 如圖所示，abcd為質(zhì)量M=2kg的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量m=0.6kg的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣固定的

14、豎直立柱e、f，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場以O(shè)O為界，左側(cè)的磁場方向豎直向上，右側(cè)的磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強度均為B=0.8T。導(dǎo)軌的bc段長，其電阻r=0.4，金屬棒的電阻R=0.2，其余電阻均可不計，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.2。若在導(dǎo)軌上作用一個方向向左、大小為F=2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取10m/s2，試求： （1）導(dǎo)軌運動的最大加速度 （2）流過導(dǎo)軌的最大電流 （3）拉力F的最大功率參考答案：（1）導(dǎo)軌向左運動時，導(dǎo)軌受到向左的拉力F，向右的安培力F1和向右的摩擦力f。 根據(jù)牛頓第二定律： (1分) F1=BIl (1分) f=(mgBIl) (1分) (2分) 當I=0時，即剛拉動時，a最大。 (2分)（3）當a=0時，I最大，導(dǎo)軌速度最大。 (2分) (1分)18. 1935年在蘇聯(lián)的一條直鐵軌上，有一列火車因蒸汽不足而停駛，駕駛員把貨車廂甲(如圖所示)留在現(xiàn)場，只拖著幾節(jié)車廂向前方不遠的車站開進，但他忘了將貨車廂剎好，使車廂在斜坡上以4 m/s的速度勻速后退，此時另一列火車乙正以16 m