山西省大同市白洞矿中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

山西省大同市白洞矿中学2021年高二物理上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.对于光电效应下列理解正确的是(

)A.发生光电效应时，相同的光电管在光强相同的紫光和蓝光照射下饱和光电流相同B.入射光照射到某金属表面瞬间发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则仍瞬间发生光电效应C.发生光电效应时，入射光越强，光子能量就越大，光电子的最大初动能就越大D.发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比参考答案：B【详解】A、紫光的频率大于蓝光的频率，发生光电效应时，由于光强相同，则紫光源在单位时间内发射出的光子数减小，单位时间内逸出的光电子数目减少，则饱和光电流的强度小，故A错误；B、根据光电效应方程知：，则入射光的频率不变，若仅减弱该光的强度，则仍一定能发生光电效应，故B正确；C、光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，故C错误；D、爱因斯坦发现了光电效应，某材料发生光电效应时，根据光电效应方程，以及最大初动能与遏止电压的关系Ekm＝eUc得eUc＝h﹣W0，知遏止电压Uc的大小与入射光的频率是线性关系，但不是正比，故D错误。2.在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒（

）A．汽车在水平面上匀速运动

B．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力）C．拉着物体沿光滑斜面匀速上升

D．如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来参考答案：ABD3.如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点。以下表述不正确的是A.若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B.若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C.无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大D.小球的重力势能是小球和地球所组成的系统共有的参考答案：B4.(单选)人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，人放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为()A．100J B．140J

C．60J

D．无法确定参考答案：A5.（多选题）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是（）A．核反应方程是H+n→H+γB．聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2﹣m3C．辐射出的γ光子的能量E=（m3﹣m1﹣m2）c2D．γ光子的波长λ=参考答案：AB解：A、该核反应方程质量数与质子数守恒，故A正确；B、聚变反应中的质量亏损△m=（m1+m2）﹣m3，故B正确；C、聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为E=（m1+m2﹣m3）c2，故C错误；D、根据E==（m1+m2﹣m3）c2，得光子的波长为：λ=，故D错误．故选：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图11所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则点的场强大小变为E2。则E1与E2之比为

。参考答案：7.实验中保持滑块质量不变，改变滑块受力时，测出滑块在相等时间内由静止开始运动的位移x．以小车的受力F为横坐标，以小车的位置移x为纵坐标作图，得出的图象应是________，得出的实验结论应是________．参考答案：8.质量为m1=2kg的带电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2=3kg，在它们相距到最近时，总的动能为_________________J，它们具有的电势能为_________________J。参考答案：

0，

100

9.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合圆形金属线框，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕0点摆动．金属线框从左侧某一位置静止开始释放，在摆动到右侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。若你站在该实验装置的右侧，你所“看到”线框中感应电流的方向是

。参考答案：10.如图所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时，墙对铁块的支持力将，墙与铁块间的摩擦力将。(填“增大”，“减小”或“不变”)参考答案：11.如图所示，圆弧轨道与水平面平滑连接，轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定，质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连．求：Ⅰ．弹簧的最大弹性势能；Ⅱ．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度．参考答案：解：Ⅰ．A下滑与B碰前，根据机械能守恒得：3mgh=×3mA与B碰撞，根据动量守恒得：3mv1=4mv2弹簧最短时弹性势能最大，系统的动能转化为弹性势能，据功能关系可得：Epmax=×4m解得：Epmax=mghⅡ．据题意，A．B分离时A的速度大小为v2A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中，根据机械能守恒得：3mgh′=×3m解得：h′=h答：Ⅰ．弹簧的最大弹性势能是mgh；Ⅱ．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度是h．12.（4分）两个相同的金属球分别带有－q和+3q的电荷量，距离＞＞球的半径，设此时相互作用力为F，若将它们接触后再分开，距离变为原来的，则它们的相互作用力变为______参考答案：3F13.的面积有

（填“增大”或“缩小”）的趋势。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图1中B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA’轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C。已知电子电量，电子质量。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。(1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。（计算结果保留二位有效数字）。(2）设转盘按图1中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0，试在图2给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0—6s间）。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分。）

参考答案：．答案：(1）设电容器C两板间的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为t1，穿出时电子偏转的距离为y1，

①

②

eE=ma

③

④

⑤

由以上各式得

⑥

代入数据得

⑦

由此可见，电子可通过C.

设电子从C穿出时，沿y方向的速度为v1，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2，

v1=at1

⑧

⑨

y2=v1t2

⑩

由以上有关各式得

11

代入数据得y2=1.92×10－2m

12

由题意y=y1+y2=2.4×10－2m

13(2）如图所示。

17.如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线的夹角为θ。若某时刻A球的质量减半，同时电荷量也减半，B球质量、电荷量不发生变化。求此时两悬线的夹角是多少？参考答案：解：设两球距离为d，分析A球的受力如图示，图中

（2分）由平衡条件得（2分）可得

（1）

（2分）设A球的质量减半，同时电荷量也减半时，两悬线的夹角为α。同理可得：

（2）

（2分）对比（1）、（2）两式可得：。

（2分）18