山西省長(zhǎng)治市縣第二中學(xué)2021年高二物理測(cè)試題含解析

山西省長(zhǎng)治市縣第二中學(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.如圖所示，MN是位于水平平面內(nèi)的光屏，放在水平面上的半圓柱形玻璃磚的平面部分ab與屏平行，由光源S發(fā)出的一束白光從半圓沿半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上，在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心沿逆時(shí)針方向緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，在光屏上出現(xiàn)了彩色光帶，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于某一值，屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消失，有關(guān)彩色光的排列順序和最先消失的色光是A．左紅右紫，紅光B．左紅右紫，紫光C．左紫右紅，紅光D．左紫右紅，紫光參考答案：B2.（單選）如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界OA上有一粒子源S.某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子(不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng)．已知∠AOC＝60°，從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間等于(T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期)，則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為參考答案：B3.（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由A向B傳播，A、Ｂ相距０.45m，右圖是A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這列波的波速可能是A．4.5m/s

B.3.0m/s

C.1.5m/s

D.0.9m/s參考答案：AD4.如圖所示，將小球A、B分別由靜止同時(shí)釋放（B小球未畫出），最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中A沿圓弧軌道從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D，且A點(diǎn)很靠近D點(diǎn)．B是從豎直直徑CD所在直線上的某一點(diǎn)出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng)，如果忽略一切摩擦阻力，要求A、B同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，那么B的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該在A.圓心O到D之間的某一點(diǎn) B.圓心O到C之間的某一點(diǎn)C.圓心O點(diǎn) D.C點(diǎn)以上的某一點(diǎn)參考答案：B兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等對(duì)A球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由、其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，所以對(duì)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，由得；所以，故出發(fā)點(diǎn)在OC間，故選B。5.（單選）關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式的理解，正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與小磁針靜止時(shí)S極的指向相反B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由安培力F的方向決定C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與磁場(chǎng)力F成正比，與電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L乘積成反比D．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中任何位置的通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F與電流強(qiáng)度

和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積IL的比值都是相同的參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在光滑的水平面上，質(zhì)量為2kg的平板小車以3m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為1kg的物體從5m高處自由下落掉在車上.由于物體與車之間存在摩擦,經(jīng)過0.4s它們達(dá)到了共同的速度

m/s，小車所受摩擦力的大小為

N.參考答案：

2

，

5

7.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)0.2m的導(dǎo)體ab在金屬框上以6m/s的速度向右移動(dòng)，如圖所示，此時(shí)ab中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等于

伏,如果R1=6Ω，R2=3Ω，其他部分的電阻不計(jì)，則通過ab的電流大小為

安培..參考答案：8.一帶電量為＋Q、質(zhì)量為m的小球從傾角為的斜面上由靜止下滑，斜面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，則小球在斜面上滑行的最大速度是

。參考答案：mgcosθ/qB9.如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向?yàn)閤軸正方向，通過線圈的磁通量為_________Wb。在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°的過程中，通過線圈的磁通量改變了_________Wb。(可以用根式表示)參考答案：0

或3.46×10-2

10.如圖所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)頻率為v的可見光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過。當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向

滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會(huì)增大。（2）當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為

（已知電子電荷量為e）。（3）如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將__________（填“增加”、“減小”或“不變”）。參考答案：左

Ue

不變①當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向左移動(dòng)，反向電壓減小，光電子到達(dá)右端的速度變大，則通過電流表的電流變大；②當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)動(dòng)能定理得，，則光電子的最大初動(dòng)能為Ue；③根據(jù)光電效應(yīng)方程知，，知入射光的頻率不變，則光電子的最大初動(dòng)能不變。11.一電阻在2s內(nèi)通過橫截面的電量為4C，加在它兩端的電壓為50V，則電阻的阻值為

Ω。

參考答案：12.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為12.09eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

種，其中最短波長(zhǎng)為

。(已知普朗克常量，1eV=1.6×10-19J)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：3

1.0×10-7

13.參考答案：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，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，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）電磁波是一個(gè)大家族，請(qǐng)說出這個(gè)家族中的幾個(gè)成員（至少說出3個(gè)）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一個(gè)電源的路端電壓U隨外電路電阻R的變化規(guī)律如圖（甲）所示，圖中U=12V的直線為圖線的漸近線．現(xiàn)將該電源和一個(gè)變阻器R0接成如圖（乙）所示電路，已知電源允許通過的最大電流為3A，變阻器的最大阻值為R0=22Ω．求：（1）電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．（2）空載時(shí)A、B兩端輸出的電壓范圍．（3）滑片移至最上端時(shí)，A、B兩端所接負(fù)載的電阻值為4.9Ω．求此時(shí)電源的輸出功率。參考答案：（1）E＝12V，r=2Ω（2）0～11V（3）16W（1）據(jù)全電路歐姆定律由圖（甲）可知，當(dāng)I＝0時(shí)，E＝U＝12V當(dāng)E＝12V，R＝2Ω時(shí)，U＝6V，據(jù)全電路歐姆定律可得r=2Ω （2）空載時(shí)，當(dāng)變阻器滑片移至最下端時(shí)，輸出電壓UAB＝0當(dāng)滑片移至最上端時(shí)，有，可得這時(shí)的輸出電壓UAB＝11V

所以，空載時(shí)輸出電壓范圍為0～11V．（3）設(shè)所接負(fù)載電阻值為R/，代入數(shù)據(jù)可得R外=4Ω

由

得

I=2A

電源的輸出功率P出=I2R外=16W

17.．（計(jì)算）（2014秋?赫章縣校級(jí)月考）如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從地面2m高處自由下落，現(xiàn)入沙坑2cm深處，求：（1）小球落地時(shí)的速度；（2）沙子對(duì)鉛球的平均阻力．（g=10m/s2）參考答案：（1）小球落地時(shí)的速度為2m/s；（2）沙子對(duì)鉛球的平均阻力為2020N．動(dòng)能定理的應(yīng)用解：（1）從鉛球開始下落到落地過程中，由動(dòng)能定理得：mgH=mv2﹣0，解得鉛球落地時(shí)的速度為：v=m/s；（2）從鉛球開始下落到鉛球陷入沙坑的整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理可得：mg（H+h）﹣Ffh=0﹣0，代入數(shù)據(jù)解得：Ff=2020N；答：（1）小球落地時(shí)的速度為2m/s；（2）沙子對(duì)鉛球的平均阻力為2020N．18.如圖所示的空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,各邊界面相互平行,Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104V/m,方向垂直邊界面向右.Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=2.0T、B2=4.0T.三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m、d2=d3=6.25m,一質(zhì)量m=1.0×10-8kg、電荷量＋q=1.6×10－6C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放,粒子的重力忽略不計(jì)。求：(1)粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α參考答案：解:(1)粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有

qEd1=

（2分）解得

v=4.0×103m/s

（1分）(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)B1中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則

qvB1=

（2分）解得r=12.5m

（1分）設(shè)在Ⅱ區(qū)內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為θ,則

解得

θ=30°

（1分）

粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)周期

（1分）粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t=

解得

t==1.6×10-3s

（1分）(3)設(shè)粒子在Ⅲ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)道