广西壮族自治区南宁市第四十七中学2021年高二物理期末试卷含解析

广西壮族自治区南宁市第四十七中学2021年高二物理期末试卷含解析一、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.（多选题）如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律图象中，可能正确的是（）A． B． C． D．参考答案：BCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】线框进入磁场前先做自由落体运动，进入磁场时，若安培力大于重力，则线框做加速度逐渐减小的减速运动，在cd边未进入磁场时，若加速度减为零，则做匀速运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动．若安培力小于重力，进入磁场做加速度减小的加速运动，在cd边未进入磁场时，若加速度减为零，则做匀速运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动．若安培力等于重力，进入磁场做匀速直线运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动．【解答】解：A、B线框先做自由落体运动，若安培力大于重力，ab边进入磁场先做减速运动，根据安培力公式F=可知，线框的加速度应该是逐渐减小，v﹣t图象的斜率应逐渐减小，先线框所受的安培力与重力二力平衡后，做匀速直线运动，速度不变；线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框只受重力，做加速度为g的匀加速直线运动，故v﹣t图象的斜率可能先不变，后减小，再为零，最后又不变，故A错误，B正确．C、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．D、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故D正确．故选：BCD．2.如下图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是(ABC)A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．各灯两端电压在灯多时较低C．通过电池的电流在灯多时较大D．电池输出功率灯多时较大参考答案：ABC3.（单选）在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向

A．竖直向上

B．竖直向下

C．由南向北

D．由西向东参考答案：A4.（单选）一个实验用的电动机与安培表串联后接在6伏的稳压电源上。闭合开关后，电动机并没有转动，这时安培表的示数为5安。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动机带动负载转动，这时安培表的示数为1安，则此时电动机输出的机械功率为（

） A．30瓦 B．6瓦 C．4.8瓦 D．1.2瓦参考答案：C5.下列说法正确的是（）A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B．红外线的显著作用是热作用C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界限分明，不可能重叠参考答案：B【考点】X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性．【分析】赫兹证明了光的电磁说的正确性；红外线的显著作用是热作用；X射线具有较强的穿透能力，但没有γ射线强．故X射线的穿透本领比γ射线更弱；X射线与γ射线的产生机理不同，但它们有很大一部分重叠区域．【解答】解：A、麦克斯韦提出了光的电磁说，但是赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论的正确性，故A错误；B、红外线最显著的作用是热作用，紫外线有显著的荧光效应，故B正确；C、X射线波长比γ射线长，射程略近，穿透力不及γ射线，故C错误；D、在电磁波谱中，X射线与γ射线有很大一部分重叠区域，但二者产生机理不同，前者是原子的内层电子受到激发，而后者是原子核受到激发，故D错误；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.法国学者_______提出了著名的分子电流假设，这个假设揭示了磁现象的电本质，它使我们认识到磁铁磁场和电流磁场一样都是由__________产生的。参考答案：安培，电流7.如图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示器各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，AB间电压U=6.0V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3s时刻断开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．则线圈L的直流电阻RL=2Ω；断开开关后通过电灯的电流方向左（填“向左”或“向右”）；在t2=1.6×10﹣3s时刻线圈L中的感应电动势的大小为2V．参考答案：解：（1）由图读出，开始时流过电感线圈L的电流I0=1.5A由欧姆定律I0=解得：RL=﹣R=2Ω（2）L1中电流方向向左；（3）由图读出，t=1.6×10﹣3s时刻线圈L的电流I=0.20A；线圈L此时是一个电源，由全电路欧姆定律E=I（RL+R+R1）；E=2.0V故答案为：2Ω；向左；2V．8.自然界中只存在________种电荷，________电荷和______电荷，同种电荷相互________，异种电荷相互________．参考答案：两正负排斥吸引9.（6分）将重的物体，置于倾角为的斜面上静止，则物体除受重力外，还受到

作用，这些力（除重力）的合力大小等于

，方向是

。参考答案：支持力、摩擦力；40N（重力）；竖直向上10.中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、md，现用光子能量为E的射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程＋D=p＋n，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则该反应中质量亏损为

，中子的动能是

。参考答案：11.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

12.如右图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。现测速仪对距其x=380m的匀速行驶中的汽车发出超声波信号，超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔Δt＝2.0s，超声波在空气中传播的速度是v声＝340m/s，则汽车的速度v=

m/s，当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车前进了

m。

参考答案：13.已知地面重力加速度大约是月面重力加速度的6倍。那么一台地面上的秒摆（运动周期为2.0秒）在月面上的运动周期约为

秒。（结果保留两位有效数字）参考答案：4.8～5.0三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹15.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零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(14分)如图所示，一光电管的阴极用极限波长λ0=5000的钠制成．用波长λ=3000的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V，饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流)I＝0.56μA．(1)求每秒钟内由K极发射的光电子数目；(2)求电子到达A极时的最大动能；(3)如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此时电子到达A极时最大动能是多大?(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)参考答案：解析：（1）每秒钟内由Ｋ极发射的光电子数

(3分)（2）阴极Ｋ金属的逸出功

(2分)光电子的最大初动能

(2分)由动能定理

(2分)则电子到达A极的最大动能

(1分)（3）入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，光电管阳极A和阴极Ｋ之间的电势差不变，则到达A

极时最大动能不变，仍为．

(4分)17.带电量为q=1.0×10－2C的粒子，在电场中先后飞经A、B两点，飞经A点时的动能为EkA=10J，飞经B点时的动能为EkB=40J。已知A点的电势为φA=-700V，粒子只受电场力。求：（l）粒子从A运动到B的过程中电场力做多少功？（2）带电粒子在A点的电势能是多少？（3）B点的电势是多少？参考答案：（1）粒子从A运动到B的过程中电场力做的功等于粒子动能的变化，所以WAB=EkB-EkA=40J-10J=30J………………3分（2）带电粒子在A点的电势能为EPA=qφA=1.0×10－2×(-700)J=-7J………………2分（3）根据电场力做功与电势能变化的关系WAB=EPA-EPB可知，电荷在B点的电势能为EPB=EPA-WAB=-7J-30J=-37J………………2分所以，B点的电势为φB=V=-3.7×103V………………2分

18.如图所示电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V、12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω.若灯泡恰能正常发光，