河南省新乡市丁村乡中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

河南省新乡市丁村乡中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析一、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.如图甲所示为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示，则()A．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WB．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WC．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26WD．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4W参考答案：B设通过每个小灯泡的电流为I，电压为U，则电路中总电流为2I．根据闭合电路欧姆定律得U＝E－2I（R＋r），代入得：U＝5－10I当U＝0时，I＝0.5A；当I＝0时，U＝5V，在U－I图上作出U=5-10I的图象如图，此图线与小灯泡的U－I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为I=0.3A，电压为U=2V，则此时每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6W。故选B。2.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体（可视为理想气体且质量不变），下列说法正确的是A.气泡的体积增大B.气体的内能减少C.气体分子的平均动能减小D.一定吸热参考答案：AD3.以下说法中正确的是（

）A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零B．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为B=F/ILC．如果将一段短通电导线放入某处，测得该处的磁感应强度为B，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零D．以上说法均不正确参考答案：

D4.弹簧原长10cm，若它的下端挂500g（克）的重物，则弹簧的长度为12.5cm，若把重物取去200g，弹簧的长度是A．4cm

B．9cm

C．10.5cm

D．11.5cm参考答案：D5.由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如图，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是A．乘火车通过的路程等于位移的大小B．乘轮船通过的路程等于位移的大小C．乘火车与轮船通过的位移相等D．乘火车与轮船通过的位移不相等参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量分别为1kg和4kg的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为50J．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，撤去F后，A离开竖直墙前，墙对A的冲量为__________N.s，撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为_________J参考答案：20 107.如图所示，电源电动势E＝3V，R1＝14Ω，电流表内阻不计，当开关S打在“1”档时，电流表的示数为I1＝0.2A；当开关S打在“2”档时，电流表的示数为I2＝0.3A，则电源内电阻r＝______Ω，电阻R2＝_______Ω。

参考答案：1

；98.用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同

悬挂一个重为G的小球，这时绳b的拉力设为F1．现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角指向2位置，这时的拉力设为F2；当再转过θ角，绳b的拉力指向3位置，拉力设为F3，三种情况b绳拉力大小的比较是_________________(用“＞”“＜”“＝”表示)；当b轻绳指向2位置时，a轻绳受的力为______________．参考答案：9.如图，一正方形框架，边长为L，框架由粗细均匀的裸铜线制成，水平放置，处于一垂直框架面向上的足够大的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。有一同样的裸铜线ab，长为L，阻值为r，从框架的左端开始，以速度V匀速向右，移动到右端，在此移动过程中：a、b两端，电势高的为

端；ab棒两端产生的感应电动势大小为

；框架上面消耗的电功率的变化情况为

.（填：减小；增大；先减小后增大；先增大后减小；一直不变）参考答案：b

端；

BLV

；

先增大后减小10.一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.参考答案：11.电流的方向：规定

为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与

相反。参考答案：正电荷定向移动的方向

自由电子定向移动方向12.我们日常生活中使用的录音带、录像带、计算机上用的磁盘、银行发行的信用卡以及打电话的磁卡等都用到

▲

材料（填“硬磁性”或“软磁性”），制成这些材料的物质在磁场中都能被

▲

，并且在外磁场消失后，剩余一部分磁性。所以人们靠这些材料，在录音带、磁盘上保存大量信息。参考答案：

硬磁性

、

磁化

13.某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T，竖直分量是4.0×10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为__________。在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为_________。参考答案：5.0×l0-5T

2.0×10-4三、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.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连，两极板间距离d=10cm．距下板4cm处有一质量m=0.01g的不带电小球由静止落下．小球和下极板碰撞间带上了q=1.0×10-8C的电荷，反跳的高度为8cm，这时下板所带电量为Q=1.0×10-6C．如果小球和下板碰撞时没有机械能损失（即速度的大小不变），（取g=10m/s2）试求：(1)该电容器极板间的电场强度多大？(2)该电容器的电容多大？

参考答案：（1）5.0×103V/m，（2）2000pF17.如图甲所示，两根间距=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连．质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N，导体棒电阻为r=10Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示（取g=10m/s2）．求：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小（用题中字母表示）．（2）磁场的磁感应强度B．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；磁感应强度．专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）由法拉第电磁感应定律：E=BLv

由欧姆定律：I=

导体棒所受安培力F=BIL，三式联立求解安培力；（2）由图可知：导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流．当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动，根据牛顿运动定律列方程求解即可；（3）功能关系知：（F﹣f）s=Q+mv2，从而得热量Q．解答：解：（1）当导体棒速度为v时，导体棒上的电动势为E，电路中的电流为I．由法拉第电磁感应定律：E=BLv

①由欧姆定律：I=

②导体棒所受安培力F=BIL

③解①②③得：F安=

④（2）由图可知：导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流．由牛顿第二定律知：F﹣f=ma1⑤解得：F=2N

⑥由图可知：当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动此时有：F﹣f﹣F安=0⑦解④⑦得：B=带入数据解得：B=1T⑧（3）设ef棒此过程中，产生的热量为Q，由功能关系知：（F﹣f）s=Q+mv2⑨带入数据解得Q=6J⑩答：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小为．（2）磁场的磁感应强度B为1T．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q为6J．18.如右上图，在xOy平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线，磁场方向垂直纸面向外．一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以