廣東省廣州市新華中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

廣東省廣州市新華中學(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.在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上。假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過單縫，那么該光子()A.一定落在中央亮紋處B.一定落在亮紋處C.一定落在暗紋處D.落在中央亮紋處的可能性最大參考答案：D【詳解】根據(jù)光是概率波的概念，對(duì)于一個(gè)光子通過單縫落在何處，是不確定的，但由題意知中央亮條紋，故概率最大落在中央亮紋處，也有可能落在暗紋處，但是落在暗紋處的幾率很小，綜上所述，故ABC錯(cuò)誤，D正確。2.（單選）如圖所示，下列四種情況均表示閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在下列情況下線圈中不能產(chǎn)生交流電的是：（從左側(cè)看線圈繞OO′順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）參考答案：A3.關(guān)于動(dòng)能和速度，下列說法正確的是（

）A．物體的速度發(fā)生變化，動(dòng)能一定發(fā)生變化B．物體的速度發(fā)生變化，動(dòng)能可能不變C．物體的動(dòng)能不變，速度一定不變

D．物體的動(dòng)能發(fā)生變化，速度可能不變參考答案：B4.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈通過中性面時(shí)A．線圈平面與磁感線方向平行B．通過線圈的磁通量達(dá)到最大值C．通過線圈的磁通量變化率達(dá)到最大值D．線圈中的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值參考答案：B5.（多選題）利用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交流電給燈泡L供電，其電路如圖所示．當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡正常發(fā)光．已知發(fā)電機(jī)線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R，電表均為理想電表，導(dǎo)線電阻可忽略．則（）A．圖中電流表示數(shù)為B．燈泡的額定功率為C．發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為U（1+）D．從線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，燈泡兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Usinωt參考答案：BD【考點(diǎn)】正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式．【分析】根據(jù)歐姆定律求得流過燈泡的電流，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．并利用燈泡正常發(fā)光的電壓與電流的值來構(gòu)建原副線圈的電壓與電流的關(guān)系【解答】解：A、根據(jù)歐姆定律可知電流表的示數(shù)為I=，故A錯(cuò)誤；B、燈泡的額定功率為P=，故B正確；C、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=，故產(chǎn)生的最大值為，故C錯(cuò)誤；D、燈泡兩端電壓的最大值為，由于是從中性面開始計(jì)時(shí)，故燈泡兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Usinωt，故D正確；故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.面積0.5m2的閉合導(dǎo)線環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)與環(huán)面垂直時(shí)，穿過環(huán)面的磁通量是

Wb；將導(dǎo)線環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向成60°時(shí)，穿過環(huán)面的磁通量為

Wb。參考答案：7.A、B兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比1:2，長(zhǎng)度之比為4:1，則它們的電阻之比RA:RB=__________；然后分別加上相同的電壓，相同時(shí)間內(nèi)通過兩導(dǎo)線橫截面的電荷量之比qA:qB=__________；消耗的電功率之比PA:PB=__________。參考答案：

2:1

1:2

1:28.（6分）圖是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，可以判斷________點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大（選填“A”或“B”）；一正點(diǎn)電荷在B點(diǎn)受到電場(chǎng)力的方向是________（選填“向左”或“向右”）。參考答案：B；向左9.如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，兩環(huán)均可繞中心在水平內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，若A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，B中________感應(yīng)電流（填“有”、“無”）；若A、B以相同的轉(zhuǎn)速同方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，B中__________感應(yīng)電流（填“有”、“無”）。參考答案：無

有

10.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

11.（8分）He一Ne激光器產(chǎn)生的波長(zhǎng)為6.33×10-7m的譜線是Ne原子從激發(fā)態(tài)能級(jí)（用E1表示）向能量較低的激發(fā)態(tài)能級(jí)（用E2表示）躍遷時(shí)發(fā)生的；波長(zhǎng)為3.39×10-6m的譜線是Ne原子從能級(jí)E1向能級(jí)較低的激發(fā)態(tài)能級(jí)（用E3表示）躍遷時(shí)發(fā)生的。已知普朗克常量h與光速c的乘積hc=1.24×10-6m·eV．由此可知Ne的激發(fā)態(tài)能級(jí)E3與E2的能最差為

eV。參考答案：1.5912.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣?，?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置。①為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑____________B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______________mB（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是_____________；A．水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點(diǎn)位置分別到O點(diǎn)的距離C．A球和B球在空中飛行的時(shí)間D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)A、B兩球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是__________________________。參考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【詳解】①為了使兩球碰撞為一維碰撞，在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律，兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，則A球的直徑等于B球的直徑。為了使碰撞后不反彈，故mA＞mB．②根據(jù)動(dòng)量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因?yàn)?，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要測(cè)量水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x3．故AB正確．因?yàn)闀r(shí)間相同，可以用水平位移代替速度，不用測(cè)時(shí)間，也不用測(cè)量測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高，故選：AB．③A球與B球碰后，A球的速度減小，可知A球沒有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是F點(diǎn)，A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)．用水平位移代替速度，動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，注意等效替代在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用；注意器材選擇的原則：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球13.（1）空間中存在一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為2m／s，在t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示．試寫出x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的位移——時(shí)間關(guān)系表達(dá)式_________________；

（2）若空間中存在振幅不同，波速相同的兩列機(jī)械波相向傳播，它們的周期均為T，t=0時(shí)刻兩列波的波形如圖乙所示，請(qǐng)定性畫出時(shí)刻的波形圖（在答題紙上劃線處自行畫出）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.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測(cè)量它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）15.（9分）在《探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中,要注意以下幾點(diǎn)(1)擺的振幅不要太大.這是因?yàn)閱螖[只有當(dāng)擺的振幅不大時(shí),才能認(rèn)為擺的振動(dòng)是___________運(yùn)動(dòng).(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長(zhǎng)”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測(cè)量擺的振動(dòng)周期時(shí),在_________(填“擺球到達(dá)最高點(diǎn)”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計(jì)時(shí)的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡(jiǎn)諧（2分）(2)細(xì)一些、伸縮性小些，長(zhǎng)（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為60kg的人，不慎從高空支架上跌落。由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛在空中。已知安全帶長(zhǎng)5米，其緩沖時(shí)間為1.5秒，則安全帶受到的平均沖力為多少？參考答案：1000N解析解：設(shè)安全帶被拉直時(shí)速度為v，由機(jī)械能守恒得：mgh=mv2①

設(shè)安全帶的平均作用力為F，選向上方向?yàn)檎?，由?dòng)量定理得：

Ft-mgt=0-（-mv）…

②

聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得：F=1000N．17.（12分）如圖所示，氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積50cm2，厚度1cm，氣缸全長(zhǎng)21cm，氣缸質(zhì)量20kg，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，當(dāng)溫度為7℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若將氣缸倒過來放置時(shí)，活塞下方的空氣能通過平臺(tái)上的缺口與大氣相通。g取10m/s2求：（1）氣柱多長(zhǎng)？（2）當(dāng)溫度多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)？（3）當(dāng)溫度多高時(shí)，缸筒剛好對(duì)地面無壓力。（活塞摩擦不計(jì)）。參考答案：解析：（3）3?4等容變化：P4=P0+=1.4×105Pa

P3=P2=0.8′105Pa

（1分）

=653K

（2分）或（1?4由

得：T3=653K同樣得分）18.如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電荷、B板帶負(fù)電荷．兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為d、電勢(shì)差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L(zhǎng)的小孔．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電．兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對(duì)著B板上的小孔，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)．現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的微粒(微粒的重力不計(jì))，問：(1)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大？(2)為了使微粒能在C、D板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，C、D板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？(3)從釋放微粒開始，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？參考答案：(1)

(2)

(3)試題分析：（1）設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，有qU＝mv2，解得.（2）微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場(chǎng)力提供向心力，有