山西省朔州市南河种镇中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

山西省朔州市南河种镇中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析一、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，两根竖直放置的光滑平行导轨，其中一部分处于方向垂直于导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆MN保持水平沿导轨滑下（导轨电阻不计）当金属杆MN进入磁场区域后，其运动的速度随时间变化的图线（仅限在磁场中）可能是图乙中的参考答案：ACD2.（多选题）小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为C．对应P点，小灯泡的电阻为D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积参考答案：ABD3.（多选）在如图所示的电路中，闭合开关K后，当滑动变阻器R1的滑动片P向b端移动时

A.A1的示数增大，V的示数减小

B.A1的示数减小，A2的示数增大

C.A2的示数增大，V的示数增大

D.A1的示数增大，A2的示数增大参考答案：AD4.（多选）（2014秋?赫章县校级月考）目前在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断不正确的是（）A． 卫星的动能逐渐减小B． 由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变C． 由于地球引力做正功，引力势能一定减小D． 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小参考答案：AB人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用解：A、卫星轨道减小的过程中阻力对卫星做负功，引力对卫星做正功，轨道近似圆形引力提供向心力有v=知，卫星的线速度增大，动能增大，故A错误；B、机械能守恒的条件是只有引力做功，卫星轨道减小过程中有阻力做功，故不满足机械能守恒，故B错误；C、在卫星轨道减小的过程中引力对卫星做正功，故卫星的引力势能减小，故C正确；D、在卫星轨道减小的过程中，卫星的动能增加，故引力对卫星做的功大于卫星克服阻力做的功，即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小，故D正确．本题选择不正确的是，故选：AB．5.关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是：A、带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动B、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变C、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直D、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，动能一定保持不变[参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，流过灯泡b的电流为_

__A。参考答案：10:3

0.2

7.如图所示，某透明液体深1m，一束光线与水平面成30°角从空气斜射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°．（光在真空中的速率c=3.0×108m/s），则该液体的折射率n=

，进入液体的光线射到底面所需的时间为

s．参考答案：，×10﹣8．【考点】光的折射定律．【分析】由题图知入射角i=60°，折射角r=45°，根据折射定律求解该液体的折射率；由几何知识求出光在液体中传播的距离S，由v=求出光在液体中传播的速度v，根据公式t=求出传播的时间．【解答】解：根据几何知识可知，入射角i=60°，折射角r=45°，根据折射定律得：

n===光在液体中传播的速度为：v=光线射到底面时传播的距离为：S==h所以进入液体的光线射到底面所需的时间：t====×10﹣8s故答案为：，×10﹣8．8.如图，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为________．参考答案：9.用能量为l5eV的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为12.45eV，该金属的逸出功为

eV．氢原子的能级如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种．参考答案：2.55;210.将1的油酸溶于酒精，制成200的溶液，已知1溶液有50滴．将一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，测得薄层面积为0.2.由此可估算出油酸分子的直径为m.参考答案：11.参考答案：12.如图所示，两根足够长光滑金属导轨互相平行，与水平面成角放置，导轨的间距为d，导轨的一端与阻值为R的电阻相连，其余部分电阻不计。有一个质量为m，电阻为r的金属棒搁在导轨上，棒与导轨垂直，空间中有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，现将金属棒由静止释放，则金属棒的最大速度=

。参考答案：13.如图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是

极，Ⅱ是

极，a、b两点的电势φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝参考答案：

S

，

N

，

>

。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.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm。一带正电荷的小滑块质量为m=kg，已知小滑块所受电场力，且与水平轨道间的摩擦可忽略，取g=10m/s2，求：（1）要小滑块恰能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）参考答案：（1）滑块刚能通过轨道最高点条件是

滑块由释放点到最高点过程由动能定理：

(2分)

代入数据得：S＝1m

(1分)

（2）滑块过P点时，由动能定理：

在P点由牛顿第二定律：

(2分)代入数据得：N＝2.4N

(1分)根据牛顿第三定律可知，轨道受到压力大小2.4N

17.在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d。现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短。当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ.B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。参考答案：18.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：（1）通过R的电荷量q（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式（3）R上产生的电热Q（4）外力做的功W参考答案：（1）通过电阻R的电荷量

由闭合电路欧姆定律得，

由法拉第电磁感应定律得，

联立以上四式得：

（2分）（2）线