上海市莘庄中学2021年高二物理期末试题含解析

上海市莘庄中学2021年高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电上，电电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（

）A．通过电动机的电流为10AB．通过电动机的电流小于10AC．电动机的输出功率大于16WD．电动机的输出功率为16W参考答案：BD

试题分析：根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+I（r+R）解得：I=2A，所以A错误；B正确；电动机的输出功率：P出=P-P热=UI-I2RM=10×2-22×1=16W，故C错误；D正确。2.图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC＝20cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B，静电力做功为零；从B移到C，静电力做功为J，则该匀强电场的场强大小和方向是

（

）A.1000V/m，垂直AB斜向上B.1000V/m，垂直AB斜向下C.865V/m，垂直AC向左D.865V/m，垂直AC向右参考答案：B3.（单选）如图所示，为质量恒定的某种气体的图，A、B、C三态中体积最大的状态是A.A状态 B.B状态 C.C状态 D.条件不足，无法确定参考答案：C4.下列说法中正确的是A.黑体热辐射强度与波长有关,温度升高,各种波长的辐射都有增加,且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动.普朗克在对黑体辐射的研究时,提出了光子的假说B.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹,这表明所有的电子都落在明条纹处C.电子和其他微观粒子,都具有波粒二象性D.光波是一种概率波,光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的,这是光子自身的固有性质参考答案：C5.某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是(

)A．热敏电阻和光敏电阻

B．金属热电阻和光敏电阻C．热敏电阻和霍尔元件

D．光敏电阻和动圈式话筒参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，水平放置的平行金属板间距为，两板间电势差为U，水平方向的匀强磁场为。今有一带电粒子在间竖直平面内作半径为的匀速圆周运动，则带电粒子转动方向为

时针，速率为

。参考答案：顺时针；7.甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1:2，长度之比为6:1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲:P乙=

；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P′甲:P′乙=

。参考答案：1:3，3:18.`（1）研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_______(选填“增大、“减小”或“不变”)，原因是_______。参考答案：9.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，它在100℃时的体积和9℃时的体积之比是

。它在0℃时的热力学温度是

K。参考答案：10.一平行板电容器两极板间的距离为d，极板面积为S，对此电容器充电后断开电源，当增加两级板间距时，电容器两极板间的电场强度

，电势差为

，（填增大、减小或不变）参考答案：11.质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去，经过时间t1速度为零后又下滑，又经过时间t2回到斜面底端，在整个运动过程中，重力对物块的总冲量大小为

参考答案：mg(t1+t2)

12.质子和α粒子的质量比为m1∶m2=1∶4，带电量之比为q1∶q2=1∶2，当它们从静止开始由同一匀强电场加速，通过相同的位移，则它们的速度之比v1∶v2=______，动能比Ek1∶Ek2=______参考答案：：1，1:213.分子的无规则运动跟

有关，这种运动叫

运动；

越高，运动越激烈。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和p0/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.参考答案：(1)（2）试题分析：（i）与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖吕?萨克定律得：①解得②（ii）由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大．打开K后，右活塞必须升至气缸顶才能满足力学平衡条件．气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设在活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得③对下方气体由玻意耳定律得：④联立③④式得6VX2?V0VX?V02＝0解得；（不合题意，舍去）17.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交变电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：(1)电路中电压表的示数．(2)