安徽省合肥市第二十四中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

安徽省合肥市第二十四中学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.高速公路上的标牌常用“回光返膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回光返照膜”是用球体反射原件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着直径10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃的折射、反射、再折射后恰和入射光线平行，那么第一次入射的入射角是A．45°B．60°C．30°D．15°

参考答案：B2.如图所示，质量分别为m和2m的两个小球a和b，中间用长为L的轻质杆相连，在杆的中点O处有一光滑固定转动轴，把杆至于水平位置后释放，在b球顺时针摆动到最低位置的过程中（）A．b球的重力势能减少，动能增加，b球机械能守恒B．a球、b球和地球组成的系统机械能守恒C．b球在最低点对杆的作用力为mgD．b球到达最低点时的速度为参考答案：B【考点】功能关系；动能和势能的相互转化．【分析】在b球顺时针摆动到最低位置的过程中，对于a球、b球和地球组成的系统机械能守恒，由于轻杆对两球做功，两球各自的机械能均不守恒．由系统的机械能守恒求出b到达最低点的速度，由牛顿第二定律求出杆对b球的作用力，从而得到b球对杆的作用力．由系统的机械能守恒求出b球到达最高点时的速度．【解答】解：AB、对于a球、b球和地球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，由于a的动能和重力势能都增加，即a球的机械能增加，所以b球的机械能减少．故A错误，B正确．CD、设b球到达最低点时的速度为v．根据系统的机械能守恒得：2mg﹣mg=+，解得：v=b球在最低点时，由F﹣2mg=m，联立解得F=mg，所以由牛顿第三定律知b球在最低点对杆的作用力为mg，故CD错误．故选：B3.（多选题）如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则()A.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失参考答案：BD从图中可知光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大，故a光的频率大，波长小，根据公式可知用同一装置做双缝干涉实验时a光的干涉条纹小于b光的干涉条件间距，AC错误；在真空中，根据公式可得a光的波长小于b光的波长，B正确；根据全反射定律可知折射率越大，全反射角越小，最先消失，D正确．【点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式、光速公式、双缝干涉条纹间距公式．要注意公式的条件条件是光从真空射入介质折射．4.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中(

)A、导体框中产生的感应电流方向相同B、导体框中产生的焦耳热相同C、导体框ad边两端电势差相同D、通过导体框截面的电量相同参考答案：B5.如图所示，一个带正电的粒子沿x轴正向射入匀强磁场中，它所受到的洛伦兹力方向沿y轴正向，则磁场方向( ).(A)一定沿z轴正向 (B)一定沿z轴负向(C)一定在xOy平面内 (D)一定在xOz平面内参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，我们把这种这种电场叫做

。如果在此空间存在导体，导体中就会产生感应电动势，这种电动势的非静电力是

的作用力。参考答案：感生电场

，

感生电场对导体中自由电荷

7.已知钠发生光电效应的极限波长为λ0=5×10-7m,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s；现用波长为λ=4×10-7m的光照射用金属钠作阴极的光电管,求:(1)钠的逸出功Wo=

▲

J

(2)为使光电管中的光电流为零,在光电管上所加反向电压U至少为（写出表达式）

▲

（用h、U、电子电量e、真空光速c、λ0、λ等字母来表示）参考答案：3.978×10-19

或4×10-19

（4分）

U=hc/e(1/λ-1/λ0)

8.如图10所示的电路L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源，在K闭合瞬间，通过电灯的电流方向是____填（向左或向右），在K切断瞬间，通过电灯的电流方向是_________填（向左或向右）．参考答案：9.（4分）设横截面积为1.0mm2的铝导线中通过1.0A的电流。铝住单位体积中的自由电子数约为7.5×1028，电子的电荷量为1.6×10-19C，由此可以算出这时自由电子的定向移动速率为

m/s。

参考答案：8.3×10-5(×10-3也算对)

10.（4分）A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的__________(填干涉或衍射)图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径____________(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔径。参考答案：衍射；小于11.如图所示，磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道，其中按图示方向通过速度为v等离子体，通道中左、右两侧壁是导电的，其高为h，相距为a，而通道的上下壁是绝缘的，所加匀强磁场的大小为B，与通道的上下壁垂直.不计摩擦及粒子间的碰撞，则__________导电壁电势高（填“左”或“右”），两导电壁间的电压为___________．参考答案：右，Bav12.两个振动情况完全相同的波源S1、S2产生的波叠加，某时刻形成的干涉图样如图8所示，实线表示波峰，虚线表示波谷。在a、b、c三个点中振动加强的点是

，振动减弱的点是

。从该时刻起，经过1/4周期，它们中位移为零的点是

。参考答案：13.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝

V，从中性面起经s，交流电动势的大小为______V.参考答案：

2sin8πt

1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：电源E(电动势12V，内阻为0.5Ω)；电压表(0～3～15V，内阻约为10kΩ)；电流表(0～0.6～3A，内阻约为1Ω)；滑动变阻器R1(阻值0～10Ω，额定电流2A)；滑动变阻器R2(阻值0～1750Ω，额定电流0.3A)；开关S和导线若干．(1)电压表的量程应选________，电流表的量程应选________，滑动变阻器应选用________．(2)在虚线方框内画出实验电路图．（3）在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路。参考答案：(1)0～15V0～0.6AR1(2)15.（1）欧姆表是根据

定律制成的可直接测量未知电阻的电表。（2）在如下欧姆表内部结构示意图上的a处表示电源的

极（填“正”或“负”），c是______色表笔（填“红”或“黑”）。（3）测某电阻时欧姆表示数如下图所示，此时所用倍率为“×10”，则该电阻的阻值为____________。（4）用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径为_________.

(5)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，①请根据实验原理图完成实物图的连线．小电珠规格“2.5V，0.6W”②开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端(填“a”或“b”)。为使小电珠亮度增加，P应向__________端滑动(填“a”或“b”)。③下列图像能正确表示小电珠伏安特性曲线的是_______。参考答案：1）闭合电路欧姆，(2)

负

，

黑

，(3)260Ω；(4)2.495-2.499mm(5)①如图，连线全对得2分，只要错一条都不得分，连线接到滑动片P不得分，仪表量程选择错误不得分，滑动变阻器的接线方式错不得分，接线柱接错位置不得分．

②a．b

③A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）两个质量均为m的小球，悬于长l的细丝线上。丝线的另一点固定于同一点O。当使两球带上等量同种电荷后，两球互相排斥使两丝线间形成α=60°的夹角，如图所示。求每个小球的带电量。

参考答案：解析：依题意可得电场力

（1）而

（2）由（1）（2）得：小球的电量为17.（8分）如图所示，一列横波沿x轴传播,t1=0和t2=0.05s时的波形图分别为实线和虚线所示。求：（1）若周期小于(t2-t1),如果波向左传播，波速多大？（2）波速为920m/s，波的传播方向如何？参考答案：(1)若周期小