山西省运城市绛县县直中学2021年高二物理期末试题含解析

山西省运城市绛县县直中学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.下列关于动量、冲量的概念的说法中，正确的是：A．物体的动量变化越大，表明它受到的冲量越大B．物体所受的冲量越大，物体的动量也越大C．物体速度大小没有变化，它受到的冲量大小等于零D．物体动量的方向一定跟它受到的冲量的方向相同参考答案：A2.（单选题）下列关于电场的说法正确的是：（）A、在电场中电场强度为零的地方电势也一定为零；B、只受电场力的带电粒子一定沿电场线运动；C、匀强电场中两点间的电势差与两点间的间距成正比；D、无论正负电荷，只要电场力做负功，电荷的电势能一定增大。参考答案：D3.（单选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是（

）A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31VB．当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时，电流表示数为零C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz参考答案：C由图象可知，电压的最大值为311V，交流电的周期为2×10-2s，所以交流电的频率为50Hz；A、交流电的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为55V，故A错误；B、当单刀双掷开关与b连接时，副线圈电压为55V，所以副线圈电流为5.5A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为5.5A，故B错误；C、当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，故C正确；D、变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz，故D错误故选C。4.（单选题）（原创）原子核是核子凭借核力结合在一起的，下列有关说法正确的是A.核力是核子间万有引力与电磁力的合力B.太阳辐射的能量来源于轻核的聚变C.核子结合成原子核时质量会增加D.重核裂变成中等质量核的过程要吸收能量参考答案：B解析A、核力是核子间强相互作用力，是除库仑力、万有引力之外的力，核力与万有引力、库伦力的性质不同，故A错误；B、太阳辐射的能量来源于氢原子核的聚变反应，故B正确；C、核子结合成原子核时放出能量，质量减小，故C错误；D、重核裂变成中等质量核的过程要放出能量，故D错误，故选B5.（多选）带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中．下面利用了此物理原理的装置有参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）节假日释放氢气球，在氢气球上升过程中，气球会膨胀，达到极限体积时甚至会爆炸．假设在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体压强

（填“增大”、“减小”或“不变”），气体分子热运动的剧烈程度

（填“变强”、“变弱”或“不变”），气体分子的速率分布情况最接近图中的

线（填“A”、“B”、“C”）．图中f(υ)表示速率υ处单位速率区间内的分子数百分率．参考答案：减小

不变

C解：气球上升时，大气压强减小，则气球内的气体压强减小；因温度不变，则气体分子热运动的剧烈程度不变；在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故分子速率分布图象应为C图；7.如图所示，电压表V1和电压表V2串联接入电路中，示数分别为6V和4V。当只有电压表V2接入电路中时，示数为9V。根据以上信息，可求得电电动势为

.参考答案：8.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力大小为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：，

3.6×1049.在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害．身长50cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达U=

V．参考答案：500010.用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是

s，3与4两点间的平均速度为

m／s。参考答案：11.如图所示，相距为d的两平行金属板A、B上加电压U，A板电势高，在A板上放一小粒放射性物质，它不断向右侧空间各个方向放出质量为m、电量为q的α粒子，α粒子的最大速度为V，B板上涂荧光粉，α粒子轰击B板而发光，设α粒子不被B板反射，则B板的发光面积为

参考答案：平行A板射出的α粒子，它们在类平抛运动，在B板上的集合会是一个圆．

平行A板方向，做匀速运动，r=vt

垂直A板方向，做匀加速运动，12.已知空气中的声速是340m/s，水中的声速是1450m/s，在空气中的波长为1m，在水中传播时的波长为_______m，该声波在铁轨中传播的波长为14.4m，那么在铁轨中的声速为________m/s。参考答案：4.26

489613.如右图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流方向_______________（填顺时针、逆时针）。参考答案：收缩______

___顺时针___三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力,取g=10m/s2,求:(1)小球的电性;(2)细线在最高点受到的拉力;(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度.参考答案：(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电.

(2分)(2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有

①(2分)

在最高点对小球由牛顿第二定律得

②(2分)由①②式解得,FT=15N

(1分)(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a,由牛顿第二定律得qE-mg=ma③(2分)设小球在水平方向运动L的过程中,历时t,则L=vt

④(1分)设竖直方向上的位移为x,则

⑤(2分)由①③④⑤解得,x=0.125m

(1分)小球距O点高度为x+L=0.625m.

(1分)答案:(1)带正电

(2)15N

(3)0.625m17.发电机转子是n匝边长为L的正方形线圈，将它置于磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω做匀速转动，转动开始