山西省朔州市南河種鎮(zhèn)中學2021年高二物理上學期期末試卷含解析

山西省朔州市南河種鎮(zhèn)中學2021年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，兩根豎直放置的光滑平行導軌，其中一部分處于方向垂直于導軌所在平面并且有上下水平邊界的勻強磁場中，一根金屬桿MN保持水平沿導軌滑下（導軌電阻不計）當金屬桿MN進入磁場區(qū)域后，其運動的速度隨時間變化的圖線（僅限在磁場中）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，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是()A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．對應P點，小燈泡的電阻為C．對應P點，小燈泡的電阻為D．對應P點，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，閉合開關K后，當滑動變阻器R1的滑動片P向b端移動時

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?赫章縣校級月考）目前在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小．若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，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)星的動能逐漸減小B． 由于氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變C． 由于地球引力做正功，引力勢能一定減小D． 衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小參考答案：AB人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用解：A、衛(wèi)星軌道減小的過程中阻力對衛(wèi)星做負功，引力對衛(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，動能增大，故A錯誤；B、機械能守恒的條件是只有引力做功，衛(wèi)星軌道減小過程中有阻力做功，故不滿足機械能守恒，故B錯誤；C、在衛(wèi)星軌道減小的過程中引力對衛(wèi)星做正功，故衛(wèi)星的引力勢能減小，故C正確；D、在衛(wèi)星軌道減小的過程中，衛(wèi)星的動能增加，故引力對衛(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能的減小，故D正確．本題選擇不正確的是，故選：AB．5.關于帶電粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是：A、帶電粒子飛入勻強磁場后，一定做勻速圓周運動B、帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，速度一定不變C、帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，洛侖茲力的方向總和運動方向垂直D、帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，動能一定保持不變[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)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時電阻為30，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為_____，流過燈泡b的電流為_

__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=

，進入液體的光線射到底面所需的時間為

s．參考答案：，×10﹣8．【考點】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=求出傳播的時間．【解答】解：根據(jù)幾何知識可知，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=光線射到底面時傳播的距離為：S==h所以進入液體的光線射到底面所需的時間：t====×10﹣8s故答案為：，×10﹣8．8.如圖，質量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細線上，且處在場強為E的勻強電場中，當小球A靜止時細線與豎直方向成30°角，已知電場方向恰使小球受的電場力最小，則小球所帶電量為________．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，測得其光電子的最大初動能為12.45eV，該金屬的逸出功為

eV．氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)有一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷，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，兩根足夠長光滑金屬導軌互相平行，與水平面成角放置，導軌的間距為d，導軌的一端與阻值為R的電阻相連，其余部分電阻不計。有一個質量為m，電阻為r的金屬棒擱在導軌上，棒與導軌垂直，空間中有垂直導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為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是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導線連成一個閉合回路。當ab棒向左運動時，cd導線受到向下的磁場力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點的電勢φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。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10﹣10m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時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．15.（5分）某電流表的量程為10mA，當某電阻兩端的電壓為8V時，通過的電流為2mA，如果給這個電阻兩端加上36V的電壓，能否用這個電流表來測量通過該電阻的電流？并說明原因。參考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用這個電流表來測量通過該電阻的電流。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在水平向左勻強電場中，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線平行，其半徑R=40cm。一帶正電荷的小滑塊質量為m=kg，已知小滑塊所受電場力，且與水平軌道間的摩擦可忽略，取g=10m/s2，求：（1）要小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點L，滑塊應在水平軌道上離N點多遠處釋放？（2）這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道壓力是多大？（P為半圓軌道中點）參考答案：（1）滑塊剛能通過軌道最高點條件是

滑塊由釋放點到最高點過程由動能定理：

(2分)

代入數(shù)據(jù)得：S＝1m

(1分)

（2）滑塊過P點時，由動能定理：

在P點由牛頓第二定律：

(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靜止的木塊A和B，兩者相距為d?，F(xiàn)給A一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短。當兩木塊都停止運動后，相距仍然為d.已知兩木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為μ.B的質量為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)電機轉子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，勻速轉動的角速度為，線圈電阻為r，外電路電阻為R，當線圈處于中性面時開始計時，逆時針勻速轉動180°過程中，求：（1）通過R的電荷量q（2）寫出R兩端的電壓瞬時值的表達式（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，

由法拉第電磁感應定律得，

聯(lián)立以上四式得：

（2分）（2）線