广东省清远市通儒中学2021年高二物理期末试题含解析

广东省清远市通儒中学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.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9V6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中不正确的是()A．电流表的示数为2A

B．电压表的示数为27VC．副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作

D．变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz

图甲

图乙参考答案：BC2.（单选）一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是()．A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直

B．t＝0.01s时刻Φ的变化率达到最大C．0.02s时刻感应电动势达到最大

D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示参考答案：B3.频率为v的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm。改为频率为3v的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为（h为普朗克常量）A.Ekm-hv B.2Ekm C.Ekm+hv D.Ekm+2hv参考答案：C试题分析：根据光电效应方程，则逸出功．改用频率为的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为．故C正确，ABD错误．故选C．考点：光电效应．点评：关键是掌握光电效应方程．4.给额定功率60W、额定电压220V的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压U0的大小约为A.220V

B.310V

C.350V

D.440V参考答案：C5.如图所示电路，保持电路总电压不变，当开关S断开时，电流表A的示数为0.6A，当S闭合时，电流表的示数为0.9A，则两电阻阻值之比R1：R2为

A．1：2

B．2：1

C．2：3

D．3：2参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.边长为a的正方形，内部充满匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图所示，一束电子以不同的水平速度从左上角射入磁场后，分别从A处和C处射出，则从A处和C处射出的粒子速度之比为vA：vC=____；所经历的时间之比tA：tC=____。参考答案：1:2

、

2:17.测出电流表内阻为rg，算出电流表的满偏电压为Ug，若把它改装成量程为U的电压表，则应该与电流表

▲

联（填“串”或“并”）一只阻值为

▲的电阻．参考答案：串

（U－Ug）rg/Ug

8.两学生为了研究水波，他们在太湖边，一人坐在停于湖中离岸12m远的小船上，该学生观察到在18s内小船上下晃动12个来回，每晃一次，有一个水波的波峰经过小船。另一个学生观察到经过船的波峰要经6s才能到达湖岸,水波的周期为_____s，波长为____m。参考答案：9.具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过

（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为

m（保留2位有效数字）．参考答案：电磁波，21．【考点】电磁波的应用．【分析】根据英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，从而形成电磁波．已知波速c，频率f，由波速公式c=λf求解波长．【解答】解：英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场能产生电场，从而产生电磁波．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式c=λf得

波长λ==m≈21m，故答案为：电磁波，21．10.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，则此粒子带______

电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为

（设线圈的面积为s）

参考答案：11.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势

V，与10Ω的电阻串联，电流大小

A参考答案：16V、1.6A12.如图所示电路中，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，则通过电流表的电流方向为向

，电流的大小为

A.参考答案：右，0.513.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的足够大匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1kg、电荷量q＝＋0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，则滑块的最大速度为________m/s；滑块做匀加速直线运动的时间是____________s。参考答案：

10

3

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V,额定电流250mA。现有器材规格如下：直流电流表A1（量程0～300mA，内阻约0.5Ω）直流电流表A2（量程0～500mA，内阻约0.2Ω）直流电压表V1（量程0～3V，内阻约5kΩ）直流电压表V2（量程0～15V，内阻约10kΩ）直流电源E（电动势6V，内阻不计）滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1.0A）电键1个，导线若干条。（1）实验时电流表应选择______，电压表应选择______。（填仪器字母代号）（2）在实物图(甲)中完成其余连线使之成为完整的实验电路。（3）某同学在正确完成实验后得到如图（乙）所示的伏安特性曲线，请你分析图线写出两条规律：①

；②

。参考答案：（1）A1

，（1分）

V1

。（1分）（2）(6分)接错一处扣4分，接错两处就不给分。（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（1分）小灯泡的电阻随电压的增大而增大；（1分）小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系；小灯泡的电流随电压的增大而增大。15.利用图一装置可以做力学中的许多实验，（1）以下说法正确的是

．A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量（2）本装置中要用到打点计时器，如图二所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是．A．交流220V

B．直流220V

C．交流4﹣6V

D．直流4﹣6V（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图三．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为

m/s．（结果保留2位有效数字）参考答案：（1）BD；（2）A；（3）0.52【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，“研究匀变速直线运动”时，细线必须与木板平行以保持加速度不变；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论．（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源，乙装置是电磁式打点计时器，需接低压交流电源；（3）根据中间时刻的速度等于平均速度求解A点速度．【解答】解：（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，保持小车的加速度不变．故B正确；C、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故C错误．D、在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有mg=（m+M）a解得：以M为研究对象有绳子的拉力为：显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力．故D正确；（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源；（3）根据中间时刻的速度等于平均速度得：故答案为：（1）BD；（2）A；（3）0.52四、计算题：本题共3小题，共计47分16.下图为氢原子的能级图。一群处在n=2能级的氢原子跃迁回基态时释放出一定频率的光子。已知1eV＝1.6×10-19J，普朗克常量h=6.63×10-34J·s。求：（1）氢原子从n=2能级跃迁回基态时释放出光子的能量；（2）用这种频率的光照射极限频率为4.55×1014Hz的金属铯，可以发生光电效应，则产生光电子的最大初动能为多少？（计算结果保留3位有效数字）参考答案：（1）释放出的光子能量为（4分）（2）由爱因斯坦光电效应方程得：（3分）（3分）17.如图所示，物块A、C的质量均为m，B的质量为2m，都静止于光滑水平台面上．A、B间用一不可伸长的轻质短细线相连，初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧足够远处．现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动，绳断后A速度变为v0，A与C相碰后粘合在一起．求：①A与C刚粘合在一起时的速度v大小；②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能△E．参考答案：解：①A与C相碰后粘合在一起，取向右为正方向，在碰撞过程中，A、C组成的系统动量守恒，则得：m?v0=（m+m）v…①解得：v=v0…②②设绳断后B速度为vB，轻细线绷断的过程中，A、B组成的系统动量守恒，则得：mv0=m?v0+2m?vB…③在运动全过程，A、B、C组成的系统机械能损失为：△E=mv02﹣?2m?vB2﹣…④联解③④得：△E=mv02…⑤答：①A与C刚粘合在一起时的速度v大小是v0；②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能△E是mv02．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】①A与C相碰后粘合在一起的过程，AC系统的动量守恒，由动量守恒定律求A与C刚粘合在一起时的速度．②轻细线绷断的过程中，A、B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求得绳断后B的速度，再由能量守恒定律可以求出系统损失的机械能△E．18.一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t=0时，位移是8cm．（1）试写出用正弦函数表示的振动方程．（2）10s内通过的路程是多少？参考答案：解：（1）简谐运动振动方程的一般表示式为：x=Asin（ωt+φ0），根据题给条件有：A=0.08m，ω=2πf=2π×0.5=πrad/s所以x=0.08si