陕西省西安市第十五中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

陕西省西安市第十五中学2021年高二物理下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.如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q。下列说法不正确的是（

）A.质子的最大速度不超过2RfB.质子的最大动能为C.高频交变电源的频率D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加参考答案：D【详解】A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则，A正确B．根据向心力公式，质子最大动能联立解得，B正确C．回旋加速器能够加速粒子的条件就是粒子圆周运动的周期等于交变电流的周期，粒子圆周运动周期所以，C正确D．由选项B分析可知质子最大动能，与电压U无关，D错误2.据报导，刘翔在2012年5月19日国际田联钻石联赛上海站110m跨栏比赛中，取得12秒97的好成绩，并获得第一名。与同组比赛的其他运动员相比，比赛过程中刘翔的（

）A、位移最大

B、初速度最大

C、运动时间最长

D、平均速度最大参考答案：D3.氢原子能级的示意图如图14所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则(

)A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线

C．在水中传播时，a光较b光的速度小D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

参考答案：C4.如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿直线向同一方向运动的v–t图象，

A．甲、乙两物体在4s末相距最远

B．甲、乙两物体在5s末相遇

C．前4s内甲物体总在乙的前面

D．甲、乙两物体在2.5s末相距最远参考答案：BCD5.（单选）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A．电压表读数减小

B．电流表读数减小C．质点P将向上运动

D．R3上消耗的功率逐渐增大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，保持小车的质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：组别12345F/N01.12.23.34.4a/ms-200.511.52（1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a-F的关系图线；（2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成______比；（3）当研究加速度与质量的关系时，应保持

不变，改变小车的质量来进行实验．参考答案：（1）见右图（2）正（3）小车受到的作用力

7.（2分）某机床上用的照明灯电压为36V，如果要用220V的电压通过变压器降压得到，机床上变压器的原线圈匝数是1100，那么副线圈匝数应是___________。参考答案：1808.一直升飞机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．忽略a到转轴中心线的距离，则a点电势

b点电势（填大于、等于或小于），每个叶片产生的感应电动势E=

．参考答案：小于；πfL2B．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】转动切割产生的感应电动势根据E=BLv求感应电动势大小，由右手定则判断感应电动势的方向，然后判断a、b两点电势的高低．【解答】解：每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势．叶片端点的线速度：v=ωL=2πfL，叶片的感应电动势电动势：E=BLv=E=BL×2πLf=πfL2B．故答案为：小于；πfL2B．9.现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为

V，内阻r为

Ω.参考答案：10

46±210.如图所示是德国于1994年发行的一枚纪念邮票，邮票的人物肖像的背景画面是画家笔下的电磁波，是对

在证实电磁波的存在所做出的突出贡献的纪念。参考答案：赫兹11.河宽420m，船在静水中的速度为5m/s，水流速度是4m/s，则过河的最短时间为

，最小位移为

m。参考答案：C12.质量为M的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小球用细绳吊在小车上O点，将小球拉至水平位置A点静止开始释放（如图所示），则小球落至最低点时相对地的速度

。参考答案：13.如图所示，平行金属板AB间的距离为6cm，电势差是300V.将一块3cm厚的矩形空腔导体放入AB两板之间，它的左侧面P与A板平行，且距A板1cm.C是A、B两板正中央的一点，则C点的电势是________V.参考答案：200三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如图所示。在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是A.线圈不动，将磁铁向线圈中插入B.线圈不动，将磁铁从线圈中抽出C.磁铁放在线圈里不动D.磁铁不动，将线圈上下移动

参考答案：C15.在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20k，电流表的内阻约为10，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各种数据用实心圆点标于坐标图上,如下图所示.（1）根据各点表示的数据，描出I-U图线，由此求得该电阻的阻值Rx=___________.（保留两位有效数字）（5分）（2）画出实验的电路原理图.（3分）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成图1、图2所示电路，且灯泡都正常发光，(1)

试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;(2)

分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。参考答案：(1)由题意，在图1电路中：电路的总电流I总＝IL1+IL2+IL3=0.9A（1分）=E-I总r=2.55V

（1分）UR2=U路程-UL3=0.05V

（1分）IR2=I总=0.9A

（1分）电阻R2消耗功率PR2=IR2UR2=0.045W

（2分）（2）图1电源提供的电功率P总=I总E=0.9×3W=2.7W

（2分）图2电源提供的电功率P′总=I′总E′＝0.3×6W＝1.8W

（2分）由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P′总<P总

所以，图2电路比图1电路节能。（2分）17.北京时间2017年4月21日19点41分，中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射场发射升空，并成功完成与“天宫二号”的对接任务．天文爱好者小张同学由此研究了火箭的原理：火箭有单级和多级之分．多级火箭是把火箭一级一级地接在一起，第一级燃料用完之后把箭体抛弃，减轻负担，然后第二级开始工作．他做了以下两个方面的探究，请你帮他完成解答：（1）如图甲是模拟单级火箭的工作过程，设光滑水平面上A、B两物体质量分别为2m和m，它们之间有微量的炸药C，爆炸释放的能量为2△E，求爆炸后A获得的速度vA；（2）如图乙是模拟多级火箭的过程，光滑水平面上D、F、G三个物体质量均为m，D、F和F、G之间均有微量炸药P、Q，爆炸时释放的能量均为△E，通过控制使Q先爆炸，P后爆炸，求所有爆炸都发生后物体D的速度vD．参考答案：解：（1）单级爆炸时，取向左为正方向，由动量守恒定律得：

0=2mvA﹣mvB

由能量守恒得：

2△E=?2mvA2+mvB2

联立解得：vA=（2）Q爆炸过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：0=2mvDF﹣mvG

由能量守恒得：△E=?2mvDF2+mvG2

P爆炸过程，同理可得：

2mvDF=mvD+mvF

△E+?2mvDF2=mvD2+mvF2联立解得：vD=（1+）答：（1）爆炸后A获得的速度vA是．（2）所有爆炸都发生后物块D获得的速度vD是（1+）．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】（1）物体A、B系统所受外力的合力为零，系统动量守恒；根据动量守恒定律和能量守恒定律列式后联立求解爆炸后A获得的速度vA．（2）对Q爆炸过程和P爆炸过程分别运用动量守恒定律和能量守恒定律列式，联立求解所