湖南省長(zhǎng)沙市宗一學(xué)校2021年高二物理測(cè)試題含解析

湖南省長(zhǎng)沙市宗一學(xué)校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.（單選）某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e＝250sin100πt(V)．對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的有()A．最大值是250V

B．頻率是100HzC．有效值是250V

D．周期是0.02s參考答案：D2.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（稱為母核）俘獲一個(gè)核外電子，使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶?，并放出一個(gè)中微子，從而變成一個(gè)新核（稱為子核）的過程。中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，很難被探測(cè)到，人們最早就是通過核的反沖而間接證明中微子的存在的，一個(gè)靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變?yōu)樽雍瞬⒎懦鲋形⒆?，下面說法正確的是（

）A．母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)

B．母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)C．子核的動(dòng)量與中微子的動(dòng)量相同

D．子核的動(dòng)能大于中微子的動(dòng)能參考答案：AB3.如圖所示，半圓形玻璃磚放在空氣中，三條同一顏色、強(qiáng)度相同的光線，均由空氣射入到玻璃磚，到達(dá)玻璃的圓心位置。下列說法正確的是()A．假若三條光線中有一條在O點(diǎn)發(fā)生了全反射，那一定是aO光線B．假若光線bO能發(fā)生全反射，那么光線cO一定能發(fā)生全反射C．假若光線bO能發(fā)生全反射，那么光線aO一定能發(fā)生全反射D．假若光線aO恰能發(fā)生全反射，則光線bO的反射光線比光線cO的反射光線的亮度大參考答案：A、C、D三條入射光線沿著指向圓心的方向由空氣射向玻璃磚，在圓周界面，它們的入射角為零，均不會(huì)偏折。在直徑界面，光線aO的入射角最大，光線cO的入射角最小，它們都是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，都有發(fā)生全反射的可能。如果只有一條光線發(fā)生了全反射，那一定是aO光線，因?yàn)樗娜肷浣亲畲?。所以選項(xiàng)A對(duì)；假若光線bO能發(fā)生全反射，說明它的入射角等于或大于臨界角，光線aO的入射角更大，所以，光線aO一定能發(fā)生全反射，光線cO的入射角可能大于臨界角，也可能小于臨界角，因此，cO不一定能發(fā)生全反射。所以選項(xiàng)C對(duì)，B錯(cuò)；假若光線aO恰能發(fā)生全反射，光線bO和cO都不能發(fā)生全反射，但bO的入射角更接近于臨界角，所以，光線bO的反射光線較光線cO的反射光線強(qiáng)，即bO的反射光亮度大，所以D對(duì)。思路分析：根據(jù)全反射規(guī)律分析試題點(diǎn)評(píng)：本題考查光的全反射定律，關(guān)鍵是入射角與臨界角大小的判斷，4.一頻閃儀每隔0.04秒發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的小球，于是膠片上記錄了小球在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。下圖是小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的頻閃照片示意圖。由圖可以判斷，小球在此運(yùn)動(dòng)過程中A．速度越來越小

B．速度越來越大C．受到的合力為零

D．受到合力的方向由A點(diǎn)指向B點(diǎn)參考答案：A5.在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)相距為d，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，把一個(gè)電量為q的負(fù)電荷由a移到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功W，以下說法不正確的是A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低B．該電荷在b點(diǎn)電勢(shì)能較a點(diǎn)小C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢(shì)差大小為U＝EdD．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢(shì)差大小為U＝參考答案：C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，一個(gè)面積為S的正方形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。這時(shí)穿過線圈的磁通量為___________，當(dāng)線圈以ab為軸從圖中的位置轉(zhuǎn)過60°的瞬間，穿過線圈的磁通量為___________。參考答案：BS

BS7.如圖是2010年上海世博會(huì)中國(guó)館房頂安裝太陽能電池的場(chǎng)景．設(shè)某型號(hào)的太陽能電池板的電動(dòng)勢(shì)為500μV，短路電流為20μA，則由此可以推知，該電池的內(nèi)電阻為__▲_Ω；如果再將此電池與一個(gè)阻值為25Ω的電阻連成閉合電路，那么通過電池的電流為_▲__μA．參考答案：25

108.已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，空氣的摩爾質(zhì)量為M，室溫下空氣的密度為ρ（均為國(guó)際單位）。則1kg空氣含分子的數(shù)目為

；室溫下相鄰空氣分子間的平均距離為

．參考答案：NA/M；9.（4分）如圖所示：紅光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，經(jīng)折射后從球面射出，若紅光在玻璃中傳播時(shí)間為t紅，紫光在玻璃中傳播時(shí)間為t紫，則a是

光，t紅

t紫（填＞、＜或=）參考答案：紅；＜10.如圖所示為某型號(hào)國(guó)產(chǎn)電池外殼上的說明文字：（1）電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為

的裝置，電動(dòng)勢(shì)是描述電源這種本領(lǐng)的物理量。由右圖可知該電池的電動(dòng)勢(shì)為

V；（2）該電池最多可放出

mA·h的電荷量?；螂姵氐钠骄ぷ麟娏鳛?.05A，則它最多可使用

h。參考答案：11.圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)

動(dòng)軌跡，M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力的作用，則粒子經(jīng)過M、N兩點(diǎn)的速度VN

VM,

,電勢(shì)能EPN

EPM(填“＞”，“＜”號(hào))參考答案：VN

>VM,

,EPN

<EPM12.(6分)電磁波譜中，有顯著熱作用的是________；可以進(jìn)行滅菌殺毒的是________；可以用來檢查人體內(nèi)部器官的是__________。參考答案：紅外線；紫外線；x射線13.一臺(tái)直流電機(jī)的電阻為R，額定電壓為U，額定電流為I，當(dāng)其正常的工作時(shí)間為t時(shí)，所產(chǎn)生的電熱為，所產(chǎn)生的機(jī)械能為．參考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考點(diǎn)：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：電動(dòng)機(jī)是非純電阻，在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來計(jì)算，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的．解答：解：電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率P=UI，P′=I2R計(jì)算的是電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱的部分，是發(fā)熱的功率，所以產(chǎn)生的電熱為I2Rt，t秒內(nèi)所產(chǎn)生的機(jī)械能為電動(dòng)機(jī)的總功減去發(fā)熱的部分，所以機(jī)械功UIt﹣I2Rt，故答案為：I2Rt，UIt﹣I2Rt點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：A．待測(cè)干電池一節(jié)B．直流電流表（量程0~0.6~3A，0.6A檔內(nèi)阻約為0.1Ω，3A檔內(nèi)阻約為0.02Ω）C．直流電壓表（量程0~3~15V，3V內(nèi)阻約為5kΩ，15V檔內(nèi)阻約為25kΩ）D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~15Ω）E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~1000Ω）F．開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）為了盡可能減少誤差，其中滑動(dòng)變阻器選

（填代號(hào)）．（2）請(qǐng)?jiān)趫D（甲）中進(jìn)行實(shí)物連線。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫出的U—I圖線如圖（乙）所示，從中可求出待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為

V，內(nèi)電阻為

Ω．參考答案：（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D，（2分）（2）實(shí)物連線如圖（4分）（3）1.35V；0.5Ω15.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．（1）實(shí)驗(yàn)中，下列說法是正確的有：

A、斜槽末端的切線要水平，使兩球發(fā)生對(duì)心碰撞B、同一實(shí)驗(yàn)，在重復(fù)操作尋找落點(diǎn)時(shí)，釋放小球的位置可以不同C、實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量時(shí)間，也不需要測(cè)量桌面的高度D、實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量桌面的高度HE、入射小球m1的質(zhì)量需要大于被碰小球m2的質(zhì)量（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP．然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，用刻度尺測(cè)量出平拋射程OM、ON，用天平測(cè)量出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為：

．參考答案：（1）ACE；（2）m1OP=m1OM+m2ON．【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．（2）根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)情景，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析答題．【解答】解：（1）A、小球離開軌道后要做平拋運(yùn)動(dòng)，必須保證斜槽末端的切線要水平，兩球要發(fā)生對(duì)心碰撞，故A正確；B、同一實(shí)驗(yàn)，要保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，在重復(fù)操作尋找落點(diǎn)時(shí)，釋放小球的位置必須相同，故B錯(cuò)誤；C、小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量時(shí)間，也不需要測(cè)量桌面的高度，故C正確；D、由C可知，實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量桌面的高度H，故D錯(cuò)誤；E、為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射小球m1的質(zhì)量需要大于被碰小球m2的質(zhì)量，故E正確；故選：ACE．（2）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則：m1v1=m1v1′+m2v2′，兩邊同時(shí)乘以t，得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，則：m1OP=m1OM+m2ON；故答案為：（1）ACE；（2）m1OP=m1OM+m2ON．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個(gè)半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，a、b兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻分別為R1、R2，其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)用水平向右的恒力F=拉細(xì)桿a，達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處。g為重力加速度，試求：（1）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大??；（2）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點(diǎn)的高度。參考答案：.解析：⑴勻速時(shí)，拉力與安培力平衡，F(xiàn)=BIL---------2分

得：----------------------------------------------------1分⑵金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv----------2分

回路電流--------------------------------------------2分

聯(lián)立得：------------------------------------1分⑶平衡時(shí)，棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，

得：θ=37°--------------------------------------2分-------17.長(zhǎng)質(zhì)量為，粗細(xì)均勻的金屬棒，兩端用完全相同的彈簧掛起，放在磁感強(qiáng)度為，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖8所示，若不計(jì)彈簧重力，問(1)要使彈簧不伸長(zhǎng)，金屬棒中電流的大小和方向如何?(2)如在金屬中通入自左向右、大小為的電流，金屬棒下降，若通入金屬棒中的電流仍為0.2A，但方向相反，這時(shí)金屬棒下降了多少?

(g=10m/s2)參考答案：分析與解：(1)要使彈簧不伸長(zhǎng)，則重力應(yīng)與安培力平衡，所以安培力應(yīng)向上，據(jù)左手定則可知電流方向應(yīng)向右-----------------1分，因，-----------------2分所以．-----------------1分(2)因在金屬中通入自左向右、大小為的電流，金屬棒下降，由平衡條件得：．-----------------1分當(dāng)電流反向時(shí)，由