山西省长治市县第二中学2021年高二物理测试题含解析

山西省长治市县第二中学2021年高二物理测试题含解析一、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，MN是位于水平平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行，由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上，在竖直平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是A．左红右紫，红光B．左红右紫，紫光C．左紫右红，红光D．左紫右红，紫光参考答案：B2.（单选）如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为参考答案：B3.（多选）一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、Ｂ相距０.45m，右图是A处质点的振动图象。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是A．4.5m/s

B.3.0m/s

C.1.5m/s

D.0.9m/s参考答案：AD4.如图所示，将小球A、B分别由静止同时释放（B小球未画出），最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中A沿圆弧轨道从A点运动到D，且A点很靠近D点．B是从竖直直径CD所在直线上的某一点出发做自由落体运动，如果忽略一切摩擦阻力，要求A、B同时到达D点，那么B的出发点应该在A.圆心O到D之间的某一点 B.圆心O到C之间的某一点C.圆心O点 D.C点以上的某一点参考答案：B两球运动时间相等对A球做简谐运动，由、其运动时间为，所以对B球做自由落体运动，由得；所以，故出发点在OC间，故选B。5.（单选）关于磁感应强度的定义式的理解，正确的是()A．磁感应强度B的方向与小磁针静止时S极的指向相反B．磁感应强度B的方向由安培力F的方向决定C．磁感应强度B的大小与磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L乘积成反比D．在匀强磁场中任何位置的通电导线所受磁场力F与电流强度

和导线长度的乘积IL的比值都是相同的参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光滑的水平面上，质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动，质量为1kg的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于物体与车之间存在摩擦,经过0.4s它们达到了共同的速度

m/s，小车所受摩擦力的大小为

N.参考答案：

2

，

5

7.在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于

伏,如果R1=6Ω，R2=3Ω，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为

安培..参考答案：8.一带电量为＋Q、质量为m的小球从倾角为的斜面上由静止下滑，斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则小球在斜面上滑行的最大速度是

。参考答案：mgcosθ/qB9.如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为_________Wb。在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了_________Wb。(可以用根式表示)参考答案：0

或3.46×10-2

10.如图所示是使用光电管的原理图，当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。当变阻器的滑动端P向

滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会增大。（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为

（已知电子电荷量为e）。（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__________（填“增加”、“减小”或“不变”）。参考答案：左

Ue

不变①当变阻器的滑动端P向左移动，反向电压减小，光电子到达右端的速度变大，则通过电流表的电流变大；②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得，，则光电子的最大初动能为Ue；③根据光电效应方程知，，知入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变。11.一电阻在2s内通过横截面的电量为4C，加在它两端的电压为50V，则电阻的阻值为

Ω。

参考答案：12.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为12.09eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为

。(已知普朗克常量，1eV=1.6×10-19J)（结果保留两位有效数字）参考答案：3

1.0×10-7

13.参考答案：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）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16.一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图（甲）所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线．现将该电源和一个变阻器R0接成如图（乙）所示电路，已知电源允许通过的最大电流为3A，变阻器的最大阻值为R0=22Ω．求：（1）电源电动势E和内电阻r．（2）空载时A、B两端输出的电压范围．（3）滑片移至最上端时，A、B两端所接负载的电阻值为4.9Ω．求此时电源的输出功率。参考答案：（1）E＝12V，r=2Ω（2）0～11V（3）16W（1）据全电路欧姆定律由图（甲）可知，当I＝0时，E＝U＝12V当E＝12V，R＝2Ω时，U＝6V，据全电路欧姆定律可得r=2Ω （2）空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压UAB＝0当滑片移至最上端时，有，可得这时的输出电压UAB＝11V

所以，空载时输出电压范围为0～11V．（3）设所接负载电阻值为R/，代入数据可得R外=4Ω

由

得

I=2A

电源的输出功率P出=I2R外=16W

17.．（计算）（2014秋?赫章县校级月考）如图所示，一质量为2kg的铅球从地面2m高处自由下落，现入沙坑2cm深处，求：（1）小球落地时的速度；（2）沙子对铅球的平均阻力．（g=10m/s2）参考答案：（1）小球落地时的速度为2m/s；（2）沙子对铅球的平均阻力为2020N．动能定理的应用解：（1）从铅球开始下落到落地过程中，由动能定理得：mgH=mv2﹣0，解得铅球落地时的速度为：v=m/s；（2）从铅球开始下落到铅球陷入沙坑的整个过程中，由动能定理可得：mg（H+h）﹣Ffh=0﹣0，代入数据解得：Ff=2020N；答：（1）小球落地时的速度为2m/s；（2）沙子对铅球的平均阻力为2020N．18.如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2=d3=6.25m,一质量m=1.0×10-8kg、电荷量＋q=1.6×10－6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计。求：(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α参考答案：解:(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有

qEd1=

（2分）解得

v=4.0×103m/s

（1分）(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则

qvB1=

（2分）解得r=12.5m

（1分）设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则

解得

θ=30°

（1分）

粒子在Ⅱ区运动周期

（1分）粒子在Ⅱ区运动时间

t=

解得

t==1.6×10-3s

（1分）(3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道