安徽省合肥市第二十四中學2021年高二物理下學期期末試題含解析

安徽省合肥市第二十四中學2021年高二物理下學期期末試題含解析一、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.高速公路上的標牌常用“回光返膜”制成，夜間行車時，它能將車燈照射出去的光逆向返回，標志牌上的字特別醒目。這種“回光返照膜”是用球體反射原件制成的。如圖所示，反光膜內均勻分布著直徑10μm的細玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車燈光線經玻璃的折射、反射、再折射后恰和入射光線平行，那么第一次入射的入射角是A．45°B．60°C．30°D．15°

參考答案：B2.如圖所示，質量分別為m和2m的兩個小球a和b，中間用長為L的輕質桿相連，在桿的中點O處有一光滑固定轉動軸，把桿至于水平位置后釋放，在b球順時針擺動到最低位置的過程中（）A．b球的重力勢能減少，動能增加，b球機械能守恒B．a球、b球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．b球在最低點對桿的作用力為mgD．b球到達最低點時的速度為參考答案：B【考點】功能關系；動能和勢能的相互轉化．【分析】在b球順時針擺動到最低位置的過程中，對于a球、b球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，由于輕桿對兩球做功，兩球各自的機械能均不守恒．由系統(tǒng)的機械能守恒求出b到達最低點的速度，由牛頓第二定律求出桿對b球的作用力，從而得到b球對桿的作用力．由系統(tǒng)的機械能守恒求出b球到達最高點時的速度．【解答】解：AB、對于a球、b球和地球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，由于a的動能和重力勢能都增加，即a球的機械能增加，所以b球的機械能減少．故A錯誤，B正確．CD、設b球到達最低點時的速度為v．根據系統(tǒng)的機械能守恒得：2mg﹣mg=+，解得：v=b球在最低點時，由F﹣2mg=m，聯(lián)立解得F=mg，所以由牛頓第三定律知b球在最低點對桿的作用力為mg，故CD錯誤．故選：B3.（多選題）如圖所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經折射后射出a、b兩束光線．則()A.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失參考答案：BD從圖中可知光線a的偏折程度大，根據折射定律公式，是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大，故a光的頻率大，波長小，根據公式可知用同一裝置做雙縫干涉實驗時a光的干涉條紋小于b光的干涉條件間距，AC錯誤；在真空中，根據公式可得a光的波長小于b光的波長，B正確；根據全反射定律可知折射率越大，全反射角越小，最先消失，D正確．【點睛】本題綜合考查了光的折射、全反射和干涉，關鍵是記住幾個公式：折射率定義公式、光速公式、雙縫干涉條紋間距公式．要注意公式的條件條件是光從真空射入介質折射．4.如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd，現(xiàn)將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中(

)A、導體框中產生的感應電流方向相同B、導體框中產生的焦耳熱相同C、導體框ad邊兩端電勢差相同D、通過導體框截面的電量相同參考答案：B5.如圖所示，一個帶正電的粒子沿x軸正向射入勻強磁場中，它所受到的洛倫茲力方向沿y軸正向，則磁場方向( ).(A)一定沿z軸正向 (B)一定沿z軸負向(C)一定在xOy平面內 (D)一定在xOz平面內參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，我們把這種這種電場叫做

。如果在此空間存在導體，導體中就會產生感應電動勢，這種電動勢的非靜電力是

的作用力。參考答案：感生電場

，

感生電場對導體中自由電荷

7.已知鈉發(fā)生光電效應的極限波長為λ0=5×10-7m,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s；現(xiàn)用波長為λ=4×10-7m的光照射用金屬鈉作陰極的光電管,求:(1)鈉的逸出功Wo=

▲

J

(2)為使光電管中的光電流為零,在光電管上所加反向電壓U至少為（寫出表達式）

▲

（用h、U、電子電量e、真空光速c、λ0、λ等字母來表示）參考答案：3.978×10-19

或4×10-19

（4分）

U=hc/e(1/λ-1/λ0)

8.如圖10所示的電路L為自感線圈，R是一個燈泡，E是電源，在K閉合瞬間，通過電燈的電流方向是____填（向左或向右），在K切斷瞬間，通過電燈的電流方向是_________填（向左或向右）．參考答案：9.（4分）設橫截面積為1.0mm2的鋁導線中通過1.0A的電流。鋁住單位體積中的自由電子數(shù)約為7.5×1028，電子的電荷量為1.6×10-19C，由此可以算出這時自由電子的定向移動速率為

m/s。

參考答案：8.3×10-5(×10-3也算對)

10.（4分）A、B兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的__________(填干涉或衍射)圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑____________(填大于或小于)圖B所對應的圓孔的孔徑。參考答案：衍射；小于11.如圖所示，磁流體發(fā)電機的通道是一長為L的矩形管道，其中按圖示方向通過速度為v等離子體，通道中左、右兩側壁是導電的，其高為h，相距為a，而通道的上下壁是絕緣的，所加勻強磁場的大小為B，與通道的上下壁垂直.不計摩擦及粒子間的碰撞，則__________導電壁電勢高（填“左”或“右”），兩導電壁間的電壓為___________．參考答案：右，Bav12.兩個振動情況完全相同的波源S1、S2產生的波疊加，某時刻形成的干涉圖樣如圖8所示，實線表示波峰，虛線表示波谷。在a、b、c三個點中振動加強的點是

，振動減弱的點是

。從該時刻起，經過1/4周期，它們中位移為零的點是

。參考答案：13.閉合線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉速為240r/min，若線圈平面轉至與磁場方向平行時的電動勢為2V，則從中性面開始計時，所產生的交流電動勢的表達式為e＝

V，從中性面起經s，交流電動勢的大小為______V.參考答案：

2sin8πt

1

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一個電阻Rx，其阻值大約在40Ω～50Ω之間，現(xiàn)要進一步準確地測量其電阻，需測量多組數(shù)據，手邊現(xiàn)有器材如下：電源E(電動勢12V，內阻為0.5Ω)；電壓表(0～3～15V，內阻約為10kΩ)；電流表(0～0.6～3A，內阻約為1Ω)；滑動變阻器R1(阻值0～10Ω，額定電流2A)；滑動變阻器R2(阻值0～1750Ω，額定電流0.3A)；開關S和導線若干．(1)電壓表的量程應選________，電流表的量程應選________，滑動變阻器應選用________．(2)在虛線方框內畫出實驗電路圖．（3）在實物圖中完成其余連線使之成為完整的實驗電路。參考答案：(1)0～15V0～0.6AR1(2)15.（1）歐姆表是根據

定律制成的可直接測量未知電阻的電表。（2）在如下歐姆表內部結構示意圖上的a處表示電源的

極（填“正”或“負”），c是______色表筆（填“紅”或“黑”）。（3）測某電阻時歐姆表示數(shù)如下圖所示，此時所用倍率為“×10”，則該電阻的阻值為____________。（4）用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑為_________.

(5)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，①請根據實驗原理圖完成實物圖的連線．小電珠規(guī)格“2.5V，0.6W”②開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于________端(填“a”或“b”)。為使小電珠亮度增加，P應向__________端滑動(填“a”或“b”)。③下列圖像能正確表示小電珠伏安特性曲線的是_______。參考答案：1）閉合電路歐姆，(2)

負

，

黑

，(3)260Ω；(4)2.495-2.499mm(5)①如圖，連線全對得2分，只要錯一條都不得分，連線接到滑動片P不得分，儀表量程選擇錯誤不得分，滑動變阻器的接線方式錯不得分，接線柱接錯位置不得分．

②a．b

③A四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）兩個質量均為m的小球，懸于長l的細絲線上。絲線的另一點固定于同一點O。當使兩球帶上等量同種電荷后，兩球互相排斥使兩絲線間形成α=60°的夾角，如圖所示。求每個小球的帶電量。

參考答案：解析：依題意可得電場力

（1）而

（2）由（1）（2）得：小球的電量為17.（8分）如圖所示，一列橫波沿x軸傳播,t1=0和t2=0.05s時的波形圖分別為實線和虛線所示。求：（1）若周期小于(t2-t1),如果波向左傳播，波速多大？（2）波速為920m/s，波的傳播方向如何？參考答案：(1)若周期小