山西省太原市综合高级中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

山西省太原市综合高级中学2021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.如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成θ角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F缓慢推活塞，汽缸不动，此时大气压强为P0，则气缸内气体的压强P为：（

）A．P=P0+

B．P=P0+

C．P=P0+

D．P=P0+参考答案：B2.如图所示，一根电阻为R＝12的电阻丝做成一个半径为r＝1m的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B＝0.2T，现有一根质量为m＝0.1kg、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，已知下落距离为时，棒的速度大小为V1＝m/s，下落到经过圆心时棒的速度大小为，取g＝10m/s2，求：（1）下落距离为时棒的加速度，（2）从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量。参考答案：解：（1）金属棒下落距离为时，金属棒中产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律得，感应电动势（2分）此时，金属圆环为外电路，等效电阻为金属棒中的电流为3.（单选）两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于：(

)A．3:1

B．1:2

C．2:1

D．1:1参考答案：D

试题分析：交流电产生的热量是根据有效值计算的，对甲图，，对乙图，分成两部分直流电，则有，整理得，对照选项D对ABC错。

考点：交流电有效值4.下列说法不正确的是

A．按波长由长到短排列：红外线、可见光、紫外线、射线

B．伦琴射线频率小于紫外线的频率

C．可见光是原子外层电子受激发后产生

D．纵波不可能产生偏振现象参考答案：B5.如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2kg的物体A，A处于静止状态。现将质量为3kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为（取g=10m／s2）

A．30N

B．18N

C．12N

D．O参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则

1．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝

2．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝

参考答案：

10:1

1:1

7.如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为

V，交流电的周期为

s。参考答案：220V，0.02s8.半径为R的玻璃半圆柱的横截面如图9-6所示，O为圆心，光线I沿半径方向从点射入后恰在O点发生全反射，AO与底夹角，跟I光平行的光线Ⅱ从最高点B射入后折射到MN上的C点，则OC间距为

。参考答案：

9.多用表在使用前必须进行调零，在测量电流与电压前必须进行

，测量电阻前，还必须进行

。如图所示是将电流表头改装成欧姆表的结构示意图，其中电源电动势为1．5V，改装后，原来表盘3mA刻度线处的刻度值定为“0Ω”位置，则1mA刻度处应改标为

Ω，0mA刻度处应改标为

。参考答案：0.01，1.470。10.质量为m的跳水运动员，在高为h的跳台上以速度，1跳起，落人水时的速度为U2，则跳水运动员跳起时做的功为

，人水前克服空气阻力做的功为

。参考答案：11.核聚变电站被称为“人造太阳”，它来自下面的反应：4个质子（氢核）聚变成1个α粒子，同时释放2个正电子和2个没有静止质量的中微子，质子、氢核、正电子的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，此聚变的核反应方程是→（中微子可略去不写），核反应过程中释放的能量△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．参考答案：解：（1）核反应方程式为：→；（2）核反应过程中的质量亏损△m=（4m1﹣m2﹣2m3），根据爱因斯坦质能方程：△E=△mc2可知，核反应释放的能量，△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．故答案为：→；（4m1﹣m2﹣2m3）c212.一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联，试就如图10中各图指出:(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_______.(填“偏向正极”或“偏向负极”)(2)图(b)中磁铁下方的极性是

.（填“N极”或“S极”）(3)图(c)中磁铁的运动方向是___________。（填“向上”或“向下”）(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是

。（填“顺时针”或“逆时针”）.参考答案：13.（4分）A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的__________(填干涉或衍射)图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径____________(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔径。参考答案：衍射；小于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(15分)如下图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B。有一个边长为L（L＜h）、质量为m、电阻为R的正方形导线框紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边到达磁场下边缘时，刚好开始匀速运动。若不计其他阻力，求：（1）线框穿越磁场区域过程中产生的电热Q；（2）线框穿越磁场区域所经历的时间t。参考答案：（1）设线圈做匀速运动的速度为，则有：

①（2分）②（2分）

(1分)线圈穿越磁场区域过程中，由能量守恒得：

③(3分)

(1分)（2）由②式得，线圈进入和穿出磁场过程中，安培力的冲量

与速度v无关(2分)线框穿越磁场区域过程中，由动量定理得：

(3分)所以，

(2分)17.（计算）如图所示，U形导轨固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab，ab与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨围成正方形，边长为L，金属棒接入电路的电阻为R，导轨的电阻不计．从t=0时刻起，加一竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度随时间的变化规律为B=kt，（k＞0），设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（1）求金属棒滑动前，通过金属棒的电流的大小和方向；（2）t为多大时，金属棒开始移动？（3）从t=0时刻起到金属棒开始运动的过程中，金属棒中产生的焦耳热多大？参考答案：（1）金属棒滑动前，通过金属棒的电流的大小和方向由a到b；（2）t为时，金属棒开始移动；（3）从t=0时刻起到金属棒开始运动的过程中，金属棒中产生的焦耳热μmgL考点：法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化解：（1）由法拉第电磁感应定律，则有：由闭合电路欧姆定律，则有：得：根据楞次定律，则有方向：由a到b；

（2）由于安培力F=BIL∝B=kt∝t，随时间的增大，安培力将随之增大．当安培力增大到等于最大静摩擦力时，ab将开始向左移动．

这时有：解得：（3）由Q=I2Rt得：答：（1）金属棒滑动前，通过金属棒的电流的大小和方向由a到b；（2）t为时，金属棒开始移动；（3）从t