山西省運城市夏縣第二中學2021年高二物理上學期期末試卷含解析

山西省運城市夏縣第二中學2021年高二物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的一群氫原子。停止照射后，發(fā)現該容器內的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為v1、v2、v3，且v2恰好能使某種金屬A發(fā)生光電效應。由此可知

A．單色光的光子能量E=hv1

B．單色光的光子能量E=hv3

C．單色光的光子能量E=h（v1+v2）

D．v1、v3也能使金屬A發(fā)生光電效應參考答案：BC2.質點是一種理想化的物理模型，下面對質點的理解正確的是A．只有體積很小的物體才可以看作質點B．只有質量很小的物體才可以看作質點C．研究月球繞地球運動的周期時，可將月球看作質點D．因為地球的質量、體積很大，所以在任何情況下都不能將地球看作質點參考答案：C3.關于自由落體運動，下列說法正確的是（

）A．不考慮空氣阻力的運動是自由落體運動B．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動C．質量大的物體，所受重力大，因而落地速度大D．重力加速度在地球赤道處最大參考答案：B4.用起重機將質量為m的物體勻速地吊起一段距離，那么作用在物體上的各力的做功情況，下列說法正確的是A.重力做正功，拉力做負功，合力做功為零

B.重力做負功，拉力做正功，合力做功為零C.重力做負功，拉力做正功，合力做正功

D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功參考答案：B5.（多選）如圖所示，A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖(a)所示的交流電i，則（

）A．在t1到t2時間內A、B兩線圈相吸B．在t2到t3時間內A、B兩線圈相吸C．t1時刻兩線圈間作用力為零D．t2時刻兩線圈間作用力最大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在研究電流跟電壓、電阻之間關系的實驗中，小明通過改變電路中的電壓和電阻，分別測得了如圖所示兩組數據分析表1數據，可得到的結論是：

。分析表2數據，可得到的結論是：

。參考答案：對定值電阻來說，通過它的電流和他它兩端電壓成正比在電壓恒定的情形下，電流和電阻大小成反比。7.如右圖所示，將馬蹄形磁鐵放在鐵架臺上，并使粗銅棒P恰好位于磁鐵的磁極間。按右圖連接成電路，在粗銅棒靜止的情況下，閉合電鍵，發(fā)現粗銅棒發(fā)生運動。（1）該現象給明磁場對__________有力的作用，改變_________或__________可以改變這個作用力的方向；（2）在如圖所示的情況下，粗銅棒P將向_________運動。參考答案：（1）電流，電流方向，磁場方向

（2）右8.傳感器是把非電學量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉換成電學量變化的一種元件，在自動控制中有著相當廣泛的應用。如圖是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與電介質固定并與導電液體形成一個電容器，從指示器顯示的電容C大小的變化就能反映液面升降情況。某次觀測時，指示器顯示電容C在增大，據此可判斷液面在

▲

（填“升高”或“降低”）。ks5u

參考答案：

升高

9.面積0.5m2的閉合導線環(huán)處于磁感應強度為0.4T的勻強磁場中，當磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是_________Wb，當導線環(huán)轉過90°時，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán)面的磁通量為__________Wb.

參考答案：0.2,

0

10.（4分）如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進一個溫度計和一個進氣管，另一端有個可移動的膠塞(用卡子卡住)，用打氣筒慢慢向容器內打氣，當容器內的壓強增大到一定程度時，讀出溫度計的讀數。打開卡子，讓氣體快速沖開膠塞，此后再讀溫度計的示數將__________（填升高、降低），說明氣體對外做功，內能__________（填增加、減小）。參考答案：

降低，減小11.（4分）用分子動理論解釋氣體的實驗定律，一定質量的理想氣體，體積保持不變時，分子密集程度保持不變，當溫度升高時，分子的平均動能

，氣體的壓強

，這就是查理定律的微觀解釋。（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：增大，增大12.如圖所示，導體棒A、B相互連接，一帶正電的導體Q靠近A端。用手接觸B端，移去手再移去Q，將A、B分開，則A帶

電荷，B帶

電荷。若手的接觸點改在A端，先分開A、B，再移走導體Q，則A帶

電荷，B帶

電荷。（請在答題卷上填正、負或不帶電）參考答案：負，負，負，不帶電13.汽車剎車后，停止轉動的輪胎在地面上發(fā)生滑動，可以明顯的看出滑動的痕跡，即常說的剎車線，由剎車線長短可以得知汽車剎車前的速度大小，因此剎車線的長度是分析交通事故的一個重要依據。若汽車剎車后以7m/s2的加速度運動，剎車線長14m，則可知汽車在緊急剎車前的速度的大小是

m/s。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質量為0.3kg，以速度8m/s跟質量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據這些實驗數據，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據實驗數據，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）15.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質的量為n，則n=氮氣的分子總數N=NA代入數據得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數．【分析】先求出N2的物質量，再根據阿伏加德羅常數求出分子的總個數．根據總體積與分子個數，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產生一個中心輻射磁場(磁場水平向外)，其大小為(其中r為輻射半徑——考察點到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，k為常數)，設一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R(大于圓柱形磁鐵的半徑)，制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止下落通過磁場，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為，密度為，當地重力加速度為g，試求：

（1）鋁環(huán)下落的速度為v時鋁環(huán)的感應電動勢是多大？（2）鋁環(huán)下落的最終速度是多大？（3）如果從開始到下落高度為h時，速度最大，經歷的時間為t，這一過程中電流的有效值I0是多大？

參考答案：解析：（1）由題意知圓形鋁環(huán)所在處的磁感應強度為鋁環(huán)有效切割長度為其周長，即

當鋁環(huán)速度為v時，切割磁感線產生的電動勢為

（4分）（2）)當鋁環(huán)加速度為零時，有最大速度，根據題意有：鋁環(huán)的電阻R0為

（1分）鋁環(huán)的質量

（1分）鋁環(huán)中的電流為

此時安培力

（3分）由平衡條件可知

（2分）聯(lián)立解得

（1分）（3）由能量守恒定律得

（3分）

解得

（1分）17.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37o，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源。現把一個質量m=0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2。已知sin37o=0.60，cos37o=0.80，求：（1）通過導體棒的電流；（2）導體棒受到的安培力大小以及方向；（3）導體棒受到的摩擦力大小與方向。

參考答案：（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有：I=

…………1分

I=1.5A…………1分（2）導體棒受到的安培力：F安=BIL…………2分

F=0.30N…………1分

方向沿斜面向上

1分（3）導體棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37o=0.24N………1分由于F1小于安培力，故導體棒受