湖南省益阳市南湾湖联校2021-2022学年高二物理上学期期末试题含解析

湖南省益阳市南湾湖联校2021-2022学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.真空中距点电荷Q为r的A点处，放一个点电荷q(q<<Q)，q受到的静电斥力大小为F，则A点的电场强度的大小为A．

B．

C．

D．参考答案：AD2.物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则物体的动能（）A．增加14J B．增加10J C．增加2J D．减少2J参考答案：D【考点】动能定理的应用．【分析】功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量被转化．功是力在力的方向上发生的位移乘积．功是标量，没有方向性．求合力的功有两种方法：先求出合力，然后利用功的公式求出合力功；或求出各个力做功，之后各个功之和．【解答】解：求合力的功有两种方法，此处可选择：先求出各个力做功，求根据功的代数和求出总功；由题意可知，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，即﹣8J．两力的合力功它们之和，故W=6J+（﹣8J）=﹣2J，则根据动能定理可知，物体的动能为减少了2J；故D正确，ABC错误故选：D3.（多选）（单选）在某交流电电路中，有一个正在工作的变压器，它的原线圈匝数匝，电源电压为V，原线圈串联一个0.2A的保险丝，副线圈匝，为保证保险丝不被烧断，则：（

）A、负载功率不能超过44W；B、副线圈电流最大值不能超过1A；C、副线圈电流有效值不能超过1A；D、副线圈电流有效值不能超过0.2A．参考答案：AC

保险丝是否被烧断，考虑电流的有效值4.关于感应电流，下列说法中正确的是()

A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中就一定有感应电流C．穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流

D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就一定会有感应电流参考答案：D5.如图所示，在纸面内有一匀强电场，带正电的小球在与竖直线AB夹角为θ的力F作用下，由A匀速运动至B，已知AB间距离为d，小球的质量为m，带电荷量为q,则下列结论正确的是

（

）A、若匀强电场的方向水平向右，则电场强度为最小，E=B、若匀强电场的方向水平向右，则力F的大小必为C、若匀强电场的方向与F方向垂直，则电场强度为最小，E=D、若匀强电场的方向与F方向垂直，则力F的大小必为参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用同一束单色光，在同一条件下，分别照射锌片和银片，都能产生光电效应，对于这两个过程，下列所列四个物理量中一定相同的是：

；可能相同的是：

。（只选填各物理量的序号）A、入射光子的能量

B、逸出功

C、光电子的动能

D、光电子的最大初动能

参考答案：7.（5分）2005年7月26日，美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，飞行中一只飞鸟撞上了航天飞机的外挂油箱，幸好当时速度不大，航天飞机有惊无险．假设某航天器的总质量为10t，以8km/s的速度高速运行时迎面撞上一只速度为10m/s、质量为5kg的大鸟，碰撞时间为1.0×10—5s，则撞击过程中的平均作用力约为

。参考答案：4×l09N8.如图所示，线圈L与电流表串联，线圈为100匝，在0.4s内把磁铁插入线圈，这段时间里穿过线圈的磁通量由0增至1.2×10﹣3Wb．这个过程中电流表的指针_________（选填“会”或“不会”）偏转，线圈中的感应电动势为_________V参考答案：会

0.3解：磁铁插入线圈，闭合线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，形成感应电流，则指针会偏转；根据法拉第电磁感应定律得E=N=100×V=0.3V

故答案为：会，0.39.（4分）构成物体的分子之间存在相互的作用力，因此物体具有分子势能。当分子之间的距离增大时，分子势能____________变大（选填：“一定”、“可能”或“不可能”）；当分子之间的间距发生变化，分子力做正功时，分子势能____________变大（选填：“一定”、“可能”或“不可能”）。参考答案：可能；不可能10.在用电流表、电压表分别测定三个干电池的电动势和内电阻的实验中，得到如图所示的U－I图象，则三个干电池的电动势Ea、Eb、Ec的大小关系是

。内电阻ra、rb、rc的大小关系是

。（用“>”、“<”、“=”符号连接）参考答案：Ea=Eb>Ec，rb>ra>rc。11.如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中a灯的电压为________V；当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为________V。

参考答案：220，19012.如图甲所示为研究光电效应的电路图。(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)。如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数。(2)当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示。则光电子的最大初动能为________J，金属的逸出功为______J。参考答案：

(1).减小

(2).可能

(3).2eV

(4).3eV（1）AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小。如果将电源正负极对换，AK间所加的电压为反向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中减速，仍可能有一部分初动能较大的光电子，在克服电场力做功后，到达A极，所以电流表可能有示数。

（2）由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是-2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：EKm=2eV，根据光电效应方程有：EKm=hγ-W0，解得：W0=3eV。13.如图所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动。t时刻角架的瞬时感应电动势为

；t时间内角架的平均感应电动势为

。

参考答案：Bv2ttanθ；Bv2ttanθ(1)ab杆向右运动的过程中切割磁感线，构成回路的长度不断变大，感应电动势的大小不断变化。在t时间内设位移为x，则x＝vt ①切割长度L＝xtanθ ②E＝BLv ③联立①②③得E＝Bv2ttanθ ④(2)由法拉第电磁感应定律得＝ ⑤ΔΦ＝S·B＝x·L·B ⑥联立①②⑤⑥得＝Bv2ttanθ。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.体积为1．2×10-3cm3的石油滴在平静的水面上，石油扩展为3m2的单分子油膜。试估算石油分子的直径约为____________m；估算出1mol石油的体积约为___________m3。（结果保留一位有效数字，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1）参考答案：410-10；210-515.某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，其原理如下图所示，电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据（见表格）。U(V)1.401.301.201.101.00I(A)0.040.070.120.170.20

请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U－I图线，并求出该电池的电动势E＝____V，内阻r＝________Ω。参考答案：1.50（1.48～1.51）（2分）

0.5（0.4～0.6）(2分)

图像略（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示两足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置，两导轨之间的距离为L=0.5m，导轨平面与水平面^间的夹角为θ=30°，导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻，下端b、d之间接有一阻傳为R2=4Ω的小灯泡．有理想边界的勻强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场的上边序，ij为磁场的下边界，此区域内的感应强度B，随时间t变化的规律如图乙所示，现将一质量为m=kg的金属棒MN，从距离磁场上边界ef的一定距离处，从t=0时刻开始由静止释放，金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中，小灯泡的亮度始终不变．金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω，其余部分的电阻忽略不计，ef、ij边界均垂直于两导轨．重力加速度g=10m/s2．求：（l）小灯泡的实际功率；（2）金属棒MN穿出磁场前的最大速率；（3）整个过程中小灯泡产生的热量．参考答案：解：（1）由于小灯泡的亮度始终不变，说明金属棒MN进入磁场后做匀速直线运动，速度v达到最大，由平衡条件得：mgsinθ=BIL小灯泡的电功率为：P=代入数据解得：P=．（2）由闭合电路欧姆定律得：I=其中，总电阻为：由切割产生的感应电动势公式得：E=BLv联立以上各式，代入数据解得v=5m/s．（3）金属棒进入磁场前，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma加速度为：a=gsin30°=5m/s2．进入磁场前所用的时间为：设磁场区域的长度为x，在0﹣t1时间内，由法拉第电磁感应定律得：．金属棒MN进入磁场前，总电阻为：感应电动势为：在磁场中运动的时间为：整个过程中产生的热量为：Q=P（t1+t2）代入数据解得：Q=5J．答：（1）小灯泡的实际功率为．（2）金属棒MN穿出磁场前的最大速率为5m/s．（3）整个过程中小灯泡产生的热量为5J．17.如图所示，直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现有一质量为m、带电荷量为＋q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入，其方向与MN成30°角，A点到MN的距离为d，带电粒子重力不计．若粒子进入磁场后再次从磁场中射出时恰好能回到A点，求：粒子在磁场中运动的时间t和粒子运动速度的大小v.

参考答案：18.如图所示，一棱镜的截面为三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n＝．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱