内蒙古自治区呼和浩特市中心中学2021-2022学年高二物理下学期期末试题含解析

内蒙古自治区呼和浩特市中心中学2021-2022学年高二物理下学期期末试题含解析一、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.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A．返回舱在喷气过程中处于失重状态B．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功C．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小D．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力参考答案：C2.（多选）下列说法正确的是

▲

A．做简谐运动的质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定B．火车若接近光速行驶，我们在地面上看到车厢前后距离变小而车厢的高度不变C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点D．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度参考答案：3.图为打点计时器打出的纸带，纸带上的点记录了小车运动的信息，下列正确的是（

）A．小车做加速运动B．小车做匀速运动C．小车做减速运动D．小车在A点的速度大于在C点的速度参考答案：C4.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的，关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）参考答案：D5.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=3的激发态，在向基态跃迁的过程中，下列说法中正确的是(

)A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中n=3能级跃迁到n=2能级所发出光的波长最短B.这群氢原子如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光一定不能使该金属发生光电效应现象C.用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为11.11eVD.用这群氢原子所发出光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60eV参考答案：BD根据在跃迁过程中hv=E2-E1可以计算出各能级差的大小，就可判断频率的大小．已知从n=3能级跃迁到n=1时能级差最大，因此所发出的光的频率最大，波长最短．A错误；从n=3到n=1的跃迁的能级差大于从n=3到n=2的能级差，则如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2所发出的光一定不能发生光电效应．故B正确；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C错误，D正确．故选BD．点睛：本题以氢原子的能级图为背景进行命题，考查了氢原子的跃迁、光电效应、爱因斯坦的光电方程等知识.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的图象所对应的两个导体（1）电阻之比R1∶R2为________；（2）若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比U1∶U2为_________；（3）若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比为_________.参考答案：7.如图所示是一块手机电池的标签。从这个标签中可以看出：

（1）电池的电动势是

V；（2）电池的额定容量（存储电荷量的大小）为

C。参考答案：3.7，22328.从地面竖直上抛一小球，设小球上升到最高点所用的时间为t1，从最高点下落到地面所用的时间为t2，若考虑到空气阻力的作用，则t1

t2(填“＞”“=”“＜”)参考答案：＜

9.（6分）导体中的电流可以是正电荷的定向移动形成的，也可以是_____________的定向移动形成的，习惯上规定_____________的定向移动方向为电流的方向。参考答案：负电荷

正电荷10.参考答案：11.如图所示，图线1、2分别表示导体A、B的伏安特性曲线，它们的电阻分别为R1、R2，则导体A、B的电阻R1：R2=____________；若将R1与R2并联后接于电源上，则通过导体A、B的电流比I1：I2=__________。

参考答案：1：3，3：112.（5分）在国际单位制中，库仑定律写成，式中静电力常量，电荷量和的单位都是库仑，距离的单位是米，作用力的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力F的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力的单位是牛顿，由此式可这义一种电荷量的新单位。当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位=

；新单位与库仑的关系为1新单位=

C。参考答案：

；(答也给)13.（4分）已知空气的击穿电场的场强为2×106V/m，测得某一次闪电火花长1000m，设闪电火花的路径为直线,则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差U=________V。若这次闪电通过的电荷量为30C，则释放的能量△E=___________J。参考答案：2×109、6×1010三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布．将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好．以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标．金属棒从x0=1m处以v0=2m/s的初速度，沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用．求：（1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；（3）求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q．参考答案：解：（1）通过受力分析得：金属棒仅受安培力作用，其大小：F=ma=0.2N，金属棒运动0.5m，因为安培力做功量度外界的能量转化成电能所以框架中间生的焦耳热等于克服安培力做的功，所以Q=Fs=0.1J．答：金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q是0.1J．（2）金属棒所受安培力为：F=BIL，感应电流I==，F==ma，由于棒做匀减速运动，根据运动学公式得：联立解得：R=0.4（Ω）答：框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系为：R=0.4（Ω）．（3）根据题意有：

q=It

①因为安培力：F=BIL=ma

②联立①②解得：q==0.4C．答：0.4s过程中通过ab的电量q是0.4C．17.如图所示，A、B为体积可忽略的带电小球，QA＝2×10-8C，QB＝－2×10-8C，A、B相距3cm．在水平外电场作用下，A、B保持静止，悬线都沿竖直方向．试求：（1）外电场的场强大小和方向？（2）AB中点处总电场的场强大小和方向．

参考答案：

方向向右………………2分所以，AB中点的总场强为：

E总=………………1分

18.如图所示，在竖直平面内放置一长为L的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为－q、质量为m。玻璃管右边的空间存在着匀强电场与匀强磁场的复合场。匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为B；匀强电场方向竖直向下，电场强度大小为mg/q。电磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远。玻璃管带