河南省信阳市文殊高级中学2021年高二物理期末试题含解析

河南省信阳市文殊高级中学2021年高二物理期末试题含解析一、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.关于第二类永动机，下列说法正确的是A．它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律B．它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律C．它不违反热力学第一定律，只违反热力学第二定律D．它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律参考答案：C2.如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为K=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=2Kg、m2=4Kg．取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（）A.5cm、10cmB.10cm、5cmC.15cm、10cmD.10cm、15cm参考答案：C试题分析：以m1和m2为一个整体，所以弹簧S1的弹力为，再以m2为研究对象，，故选C考点：考查整体隔离法的问题点评：本题难度较小，在分析上面弹簧弹力时，应以下面整体为研究对象，在分析下面弹簧弹力时应以m2为研究对象3.关于物体的内能，下列说法正确的是A．物体内能的改变可以通过做功的方式实现B．物体内能的改变只能通过热传递的方式实现C．做功与热传递都能改变物体的内能D．做功与热传递都不能改变物体的内能参考答案：AC4.（单选）甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v﹣t图中（如图），直线a、b分别描述了甲、乙两车在0﹣20s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）A．在0﹣10s内两车逐渐靠近B．在10﹣20s内两车逐渐远离C．5﹣15s内两车的位移相等D．在t=10s时两车在公路上相遇参考答案：解：A、0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标，在0﹣10s内乙车速度大于甲车的速度，乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离．故A错误．B、在10﹣20s内，a车速度小于b车的速度，两车逐渐靠近．故B错误．C、根据速度图象的“面积”表示位移，由几何知识看出，5﹣15s内两车的位移相等．故C正确．D、在t=10s时两车速度相等，但a的位移大于b的位移，b还没有追上a．故D错误．故选C5.如图，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（

）A正向，

B正向，C负向，

D沿悬线向上，参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的实验装置中，极板A接地，已充电的平行板电容器的极板B与静电计相接，静电计的外壳也接地，当插入电介质板时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”或“不变”），静电计指针偏角

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：增大，减小7.某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图象如图所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率．可见，

▲

（选填“＞”或“＜”），温度升高，分子的平均速率

▲

增大

（选填“增大”或

“减小”）．参考答案：＜、增大

8.用加速后动能Ek0的质子H轰击静止的原子核X，生成两个动能均为Ek的He核，并释放出一个频率为ν的γ光子。写出上述核反应方程：______。这次核反应中的质量亏损为______(光在真空中传播速度为c)。参考答案：9.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有两个大小不计、质量均为m、电量均为＋q的小球，开始时球1静止，球2以初速度向球1运动，此时两球的电势能为，设它们不会接触，当两球间的距离最小时，两球的电势能为，则这时球1的速度=

参考答案：10.一微型吸尘器的直流电动机加0.3V电压时，通过电动机的电流为0.3A，电动机不转，加2V电压时，电动机正常运转，通过电动机的电流为0.8A，此时电动机消耗的电功率为

，电动机输出的机械功率为

（电动机机械损耗不计）参考答案：11.（5分）、两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的图像如图所示，若球的质量，则球的质量为 kg。

参考答案：2.5kg12.（4分）质子（）和粒子（）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=

，周期之比T1:T2=

。参考答案：

1:2

1:213.在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到的功率为______四、解答题：本题共3小题，共计34分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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零．15.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.47四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(14分)用磁场可以约束带电离子的轨迹，如图所示，宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大，磁感应强度方向垂直纸面向里，B＝1T。现有一束带正电的粒子从O点以v＝2×106m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q＝1.6×10－19C，质量m＝3.2×10－27kg。求：(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大？(2)粒子保持原有速度，又不从磁场上边界射出，则磁感应强度最小为多大？参考答案：解析：(1)带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图，则

①即解得R＝4×10-2m

②设粒子在磁场里运动轨迹对应的圆心角为θ，则

③解得由和

④所以带电离子在磁场里的运动时间s

⑤(2)粒子不从磁场上边界出射，其轨迹与上边界相切，如图，设最大半径为Rm，磁感应强度最小为Bm，则Rm＝d

⑥由得

⑦解得Bm=2T

⑧本题共14分。其中①②③式各2分，④⑤式各1分，⑥⑦⑧式各2分。17.一弹簧振子的质量为100g，频率为2Hz，若把振子拉开4cm后放开，弹簧的劲度系数为100N/m，求：(1)弹簧振子的最大加速度大小；

(2)3s内振子通过的总路程．参考答案：18.如图