2021年湖北省武漢市第十一高級(jí)中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021年湖北省武漢市第十一高級(jí)中學(xué)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.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN，下列關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是（）A．感應(yīng)電流的方向是Q→P B．感應(yīng)電流的方向是M→NC．安培力水平向左 D．安培力水平向右參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；閉合電路的歐姆定律；安培力．【分析】導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由右手定則判斷，所受的安培力方向由左手定則判斷．【解答】解：AB、根據(jù)右手定則判斷可知：導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向N→M，R中電流由P到Q，故AB錯(cuò)誤；CD、根據(jù)左手定則判斷可知MN所受的安培力方向水平向左，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C2.（多選）如圖所示，a、b間接入電壓u=311sin314t（V）的正弦交流電，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器（當(dāng)溫度升高時(shí)，其阻值將減?。?，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），R3為一定值電阻．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，以下說法中正確的是（）

A．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大

B．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小

C．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小

D．V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小參考答案：考點(diǎn)：變壓器的構(gòu)造和原理；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．專題：交流電專題．分析：和閉合電路中的動(dòng)態(tài)分析類似，可以根據(jù)R2的變化，確定出總電路的電阻的變化，進(jìn)而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據(jù)電壓不變，來分析其他的原件的電流和電壓的變化的情況．解答：解：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2的電阻減小，導(dǎo)致電路的總的電阻減小，所以電路中的總電流將會(huì)增加，A1測量的是原線圈中的總的電流，由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流A1示數(shù)也要增加；由于電源的電壓不變，原副線圈的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變，由于副線圈中電流增大，R3的電壓變壓變大，所以V2的示數(shù)要減小，即R1的電壓也要減小，所以A2的示數(shù)要減小，所以D正確．故選：BC．3.為紀(jì)念愛因斯坦對物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，聯(lián)合國將2005年定為“國際物理年”.對于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2，下列說法中有誤的是

A．E=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B．根據(jù)ΔE=Δmc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能C．一個(gè)中子核一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核使，釋放出核能，表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損D．E=mc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能

參考答案：D4.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是(

)A.磁感應(yīng)強(qiáng)度只反映了磁場的強(qiáng)弱B.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受作用力的方向D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受作用力的反方向參考答案：B5.如圖所示，在絕熱氣缸中用隔板把氣缸分成相等兩部分，左側(cè)存在理想氣體，右側(cè)是真空、把隔板抽走，讓氣體自由膨脹、下列觀點(diǎn)正確的是A、在膨脹過程中，內(nèi)能減少，溫度降低，壓強(qiáng)減小B、在膨脹過程中，內(nèi)能不變，溫度不變，壓強(qiáng)不變C、由于分子永不停息的運(yùn)動(dòng)，氣體分子可自發(fā)地回到膨脹前的狀態(tài)D、通過做功可使氣體回到左半空間參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為定性研究平行板電容器的電容與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的裝置，平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連，B板和靜電計(jì)金屬殼都接地，若充電后保證電容器帶電量不變，則正對面積減小時(shí)，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度__________。（填“變大”“變小”或“不變”）參考答案：7.有電子()，原子()，氘核()，氚()，以同樣的速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場中，它們都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道半徑最大的粒子是_________，周期最大的粒子是_________。參考答案：氚，氚8.兩相同的磁鐵分別固定在兩相同的小車上，水平面光滑，開始兩車相向運(yùn)動(dòng)，va＝3m／s，vb＝2m／s，設(shè)相互作用時(shí)兩車不會(huì)相碰，則當(dāng)b車速度為零時(shí)，va＝____________，方向__________；當(dāng)兩車相距最近時(shí)，vb＝_________，方向____________。參考答案：9.某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖甲所示器材測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因素。

實(shí)驗(yàn)步驟：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖所示。在A端向右水平拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)力123456G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)紙上作出F－G圖線___________。（2）由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)。（3）在A端向右水平拉動(dòng)木板速度的大小對動(dòng)摩擦因數(shù)的測量____________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生影響。參考答案：

(1).（1）[Failedtodownloadimage:null]；

(2).（2）0.39～0.41

(3).（3）不會(huì)【詳解】（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出F-G圖線。如圖所示。

（2）由題意可知，穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)等于滑塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)知，圖線的斜率等于滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則。（3）滑動(dòng)摩擦力與相對速度無關(guān)，則在A端向右水平拉動(dòng)木板速度的大小對動(dòng)摩擦因數(shù)的測量不會(huì)產(chǎn)生影響。10.如圖所示，一個(gè)用透明材料制成的截面為直角三角形的三棱鏡ABC．現(xiàn)在有一束單色光從空氣中以θ=45°的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為15°，然后光線射到AC面而剛好發(fā)生了全反射，則這種透明材料的折射率為________，全反射的臨界角為_________，角∠A=________.參考答案：11.（6分）我國照明用的交流電壓是220V，頻率是50Hz．它的電壓的有效值是_________V，峰值是_________V，周期是__________s。參考答案：220；220或311；0.0212.一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，第三秒末的速度和第一秒末的速度之比是

，加速度之比是

。參考答案：3：1，1：113.如右圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向放置長度為L的通電導(dǎo)體MN，若導(dǎo)體中的電流大小為I，且方向由M到N，則MN受到的安培力的大小為_______,方向________.參考答案：_BIL__________

__垂直于紙面向里___三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：(1)用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為________cm.(2)某同學(xué)先測得擺線長為89.2cm，則該單擺的擺長為________cm。（小數(shù)點(diǎn)后保留三位數(shù)）(3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長l，測出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對應(yīng)的l與T的數(shù)值，再以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖所示，則測得的重力加速度g＝________.(結(jié)果用π表示)參考答案：

(1).0.97

(2).89.680

(3).【詳解】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)=主尺+游標(biāo)尺與主尺對齊的格數(shù)分度值，由圖示游標(biāo)卡尺可以知道,擺球直徑

(2)單擺擺長=擺線長+球的直徑，即；(3)由單擺周期公式可以知道,圖象的斜率:，即重力加速度15.（4分）某位同學(xué)用多用電表測量一個(gè)定值電阻的阻值．多用電表的歐姆檔有R×1、R×10、R×100三檔．他用R×10檔測量電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)電表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，于是他進(jìn)行了如下的操作，完成了實(shí)驗(yàn)：A．將多用電表選擇開關(guān)旋到R×100檔B．用電表的兩個(gè)表筆接觸電阻的兩端，從電表指針的偏轉(zhuǎn)，進(jìn)行正確的讀數(shù)C．將測量的結(jié)果記錄下來

請指出該同學(xué)測量步驟中的錯(cuò)誤和遺漏之處：_________________________________________________________________________參考答案：換擋之后應(yīng)該先調(diào)零再測量、測量結(jié)束后選擇開關(guān)應(yīng)放在電壓擋或OFF擋四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空氣隙的是另一塊小的固定金屬片，這兩片金屬片組成一個(gè)小電容器，該電容器的電容C可用公式C=計(jì)算，式中常數(shù)ε=8×10-12F·m-1，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離。當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測出是哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào)。設(shè)每個(gè)金屬的正對面積為40mm2，鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.4mm，如果電容變化了0.2PF，電子線路恰能檢測出必要的信號(hào)，則鍵至少需要被按下多少mm?

參考答案：解析：由題意C=

得

C=

（4分）

∴d2=0.32mm

（4分）故鍵至少需要被按下0.32mm

（2分）17.我國陸地面積S＝960萬平方千米，若地面大氣壓p0＝1.0×105Pa，地面附近重力加速度g取10m/s2，空氣平均摩爾質(zhì)量為M0＝3.0×10－2kg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1，試估算：(1)我國陸地上空空氣的總質(zhì)量M總．(2)我國陸地上空空氣的分子總數(shù)n總．ks5u(3)地面附近溫度為270K的1m3空氣，在溫度為300K時(shí)的體積．參考答案：(1)大氣壓