山西省阳泉市石门口中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

山西省阳泉市石门口中学2021年高二物理上学期期末试题含解析一、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.（单选）下列提到的交流电，哪一个不是指有效值（

）A．电容器的击穿电压

B．保险丝的熔断电流C．交流电压表读数

D．220V交流电压参考答案：A2.在同一实验环境下用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a单色光束照射时形成的图样，图乙是b单色光束照射时形成的图样，则下列关于a、b两单色光的说法中正确的是（

）

A．在真空中a光束的波长比b光束的波长小B．两束光都以相同的入射角从水中射向空气时，若a光束在两界面上发生了全反射，则b光束也一定发生了全反射C．它们在真空中具有相同大小的传播速度D.照射某金属表面甲能发生光电效应,则乙也一定能发生光电效应参考答案：BCD3.(单选)物体以初速度7.5m/s水平抛出,2秒后落到地面,则物体在这个过程中的位移是（

）A.5m

B.10m

C.15m

D.25m参考答案：D4.（单选）在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是（

）A．电压表示数变小

B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多

D．a点的电势降低参考答案：D5.（多选题）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是（）A．核反应方程是H+n→H+γB．聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2﹣m3C．辐射出的γ光子的能量E=（m3﹣m1﹣m2）c2D．γ光子的波长λ=参考答案：AB解：A、该核反应方程质量数与质子数守恒，故A正确；B、聚变反应中的质量亏损△m=（m1+m2）﹣m3，故B正确；C、聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为E=（m1+m2﹣m3）c2，故C错误；D、根据E==（m1+m2﹣m3）c2，得光子的波长为：λ=，故D错误．故选：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，有一个10匝的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A。若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为

A。(g取10m/s2)参考答案：0.17.如图丙所示，A为弹簧测力计（量程足够大），B为条形磁铁（下端为S极），C为螺线管．现将S1断开，S2由1改接到2，则弹簧测力计的示数将

；若S2接2不变，再闭合S1，弹簧测力计的示数将

．（都选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：变小，变大【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【分析】根据电磁铁的特点，由右手定则判断出线圈的磁场方向，然后结合电路中电流的变化依次分析即可．【解答】解：由图可知，电流的方向由下向上，结合线圈的绕法可知，电磁铁的上端为N极，而条形磁铁下端为S极，可知通电后二者之间的作用力为吸引力；现将S2由1改接到2，则将只剩下一半线圈产生磁场，所以电磁铁的磁性减小，则对条形磁铁的作用力减小；根据共点力平衡可知弹簧测力计的示数将变小；若S2接2不变，再闭合S1，电阻R2被短路，所以电路中的电流值增大，则线圈产生的磁场增大，线圈对条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧测力计的示数将增大故答案为：变小，变大8.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度大小为

，方向

参考答案：9.如图是简化的多用电表电路图。图中

为电流测量端，测量时，

插入“－”插孔。参考答案：1、2

黑10.图1为某一热敏电阻的I-U关系曲线图，在图2所示的电路中，电源电压恒为9v，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压约为

v，热敏电阻的阻值约为

，电阻R2的阻值约为

。（结果均保留一位小数）参考答案：5.2v

152.9

111.8

11.面积是0.5m2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb，则该磁场的磁感应强度B等于

T。参考答案：0.0212.以下说法正确的是A．α射线是原子核衰变产生的，它的贯穿本领很强B．β射线是高速电子流，是从原子核中发射出来的，它有很强的电离作用C．γ射线是处于激发态的原子核产生的，它是能量很大的光子流D．红外线和紫外线都是原子的外层电子受到激光后产生的可见光参考答案：C13.如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的______________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_

（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________________。（填“增大”、“减小”或“不变”）把介质拿出来,在增大两版的距离,静电计指针将

.（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：(1)电压

相对介电常数

增大

减小

增大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有_________、_________。(两个)(2)实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是_________，实验时首先要做的步骤是________。(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为___________________

（用题中的字母表示）。(4)某同学想用该装置探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒。他先调节木板一端高度，让滑块在没有沙桶索引的情况下匀速运动。然后再让沙桶带动滑块在倾斜木板上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，现在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。如果实验时滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，倾斜木板的倾角为α，则能否用此方法来验证滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒？如果不能，请说明理由；如果能，则最终需验证的数学表达式为____________。（用题中的字母表示）(5)现另一位同学用水平气垫导轨（摩擦可忽略）替代长木板。让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。你认为该同学方案能否探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒？实验中滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m。如果不能，请说明理由；如果能，则写出最终需验证的数学表达式____________。（用题中的字母表示）参考答案：

(1).刻度尺

(2).天平

(3).m<<M

(4).平衡摩擦力

(5).

(6).不能，因系统有摩擦力一直做负功

(7).解：(1)验证动能定理需要测量位移和质量，则需要刻度尺和天平．(2)根据牛顿第二定律得整体的加速度，则绳子的拉力,只有在m<<M时，滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等．由于存在摩擦，所以实验前先平衡摩擦力．(3)验证合力做功与动能变化量是否相等，因为合力做功为mgL，动能变化量为,即验证熟悉表达式.(4)虽然已经平衡了摩擦力，但用的是滑块的重力分力平衡，而摩擦力始终做负功，即系统除重力做功外还有其它力做功，故系统的机械能不守恒，不能验证系统的机械能是否守恒.(5)在实验中，能量转化是：沙桶和沙子的损失的重力势能转化为整个系统的动能，沙桶和沙子的损失的重力势能为：mgL，整个系统增加的动能：，所以我们需要验证：.【点睛】解决本题的关键掌握每个实验的原理和表达式以及所需注意的事项．15.某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量的酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴（2）在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________mL，油酸膜的面积是____________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____

____m。参考答案：（1）

AC

（2）

5×10-6

40

1.25×10-9

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在空间中存在垂直纸面向外，宽度为d的有界匀强磁场．一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场，恰能垂直于上边界射出，不计粒子重力，题中d、m、q、v均为已知量．则（1）粒子带何种电荷？（2）磁场磁感应强度为多少？参考答案：解：（1）粒子在磁场中运动轨迹如图所示，粒子向上偏转，由左手定则可判断粒子带正电．（2）粒子在磁场中运动轨迹如图所示，设圆周运动半径为r，由几何关系可得：rcos30°=d由洛伦兹力提供向心力得：qvB=m由以上两式可解得：B=；答：（1）粒子带正电；（2）磁场磁感应强度为B=．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】根据粒子偏转方向结合左手定则判断粒子的电性；画出轨迹，由几何知识确定半径，然后由牛顿第二定律列方程求B的大小．17.图是一个带有两个副线圈的理想变压器，今将原线圈接至稳压交流电源上，副线圈L1的匝数为nl，副线圈L2的匝数为n2.当L2两端断开、电阻R接到L1两端时,电流表的读数为I1；当L1断开、电阻R接到L2两端时，电流表的读数为I2;当Ll、L2都接上R时，电流表的读数为I3，问I1：I2：I3=?参考答案：18.如图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的．质量M=40kg的小车B静止于轨道右侧，其上表面与轨道底端在同一水平面上．一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并一起运动．若轨道顶端与底端的高度差h=1.6m．物体与小车板面间的动摩擦因数μ=0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计．（取g=10m/s2），求：（1）物体与小车保持相对静止时的速度v；（2）物体冲上小车后，与小车发生相对滑