河南省平頂山市常村鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

河南省平頂山市常村鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．當(dāng)有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)．下列說法哪些是正確的(

)A．當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C．保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針向左偏參考答案：ABD2.關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是：（

）

A．自由落體運動的物體初速度為零

B．物體從靜止開始，豎直下落的運動就是自由落體運動

C．自由落體運動的物體只受到重力作用

D．自由落體運動是勻加速直線運動參考答案：CD3.如圖所示的理想變壓器供電的電路中，R1為定值電阻，R2為光敏電阻，所有電表均為理想電表。若用光照射R2時，下列判斷正確的是(

)A．V表示數(shù)不變，A1、A2表示數(shù)增加，A3表示數(shù)不變

B．V表示數(shù)不變，A1、A2表示數(shù)增加，A3表示數(shù)減少

C．V表示數(shù)減少，A1、A2、A3表示數(shù)都增加

D．V表示數(shù)減少，A1、A2表示數(shù)增加，A3表示數(shù)減少參考答案：A4.（單選）如圖所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)，一半在勻強磁場外，下述過程中使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A．以bc為軸轉(zhuǎn)動45°B．以ad為軸轉(zhuǎn)動45°C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移參考答案：B5.如圖所示，通電硬直導(dǎo)線ab平行條形磁鐵放置，導(dǎo)線可以在空中自由運動，其中的電流方向由a到b，則導(dǎo)線的運動情況為A．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，且遠離磁鐵B．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，且靠近磁鐵C．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且遠離磁鐵D．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且靠近磁鐵參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，把長為的導(dǎo)體棒置于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為，導(dǎo)體棒與磁場方向垂直，棒中通有電流，則導(dǎo)體棒所受安培力的大小為▲.為增大導(dǎo)體棒所受的安培力，可采用的方法是▲（只填一種方法）.參考答案：、增大電流或增大磁感應(yīng)強度7.一閉合線圈在勻強磁場中做勻角速轉(zhuǎn)動，角速度為240??rad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至與磁場平行時，線圈的電動勢為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場瞬時開始計時，則該線圈電動勢的瞬時表達式為__________________；電動勢在s末的瞬時值為_________。參考答案：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至與磁場平行時，此時兩邊都垂直切割磁感線，線圈的電動勢為最大值，角頻率?＝240?rad/min＝4?rad/s，e＝Emsin?t＝2.0sin4?tV。e＝2.0sin4?t；e＝1V8.按照玻爾的原子理論，氫原子中的電子離原子核越近，氫原子的能量

（選填“越大”或“越小”）．已知氫原子的基態(tài)能量為E1（E1＜0），基態(tài)氫原子中的電子吸收一個頻率為ν的光子被電離后，電子的動能為

（普朗克常量為h）．參考答案：越小，hν+E1【考點】玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)．【分析】軌道半徑越大，能級越高，能量越大．當(dāng)吸收的能量等于氫原子基態(tài)能量時，電子發(fā)生電離，根據(jù)能量守恒求出電子電離后的動能．【解答】解：根據(jù)玻爾理論可知，氫原子中的電子離原子核越近，氫原子的能量越?。粴湓又械碾娮訌碾x原子核較遠的軌道躍遷到離原子核較近的軌道，會放出能量．氫原子的基態(tài)能量為E1（E1＜0），則發(fā)生電離，基態(tài)氫原子的電離能為﹣E1．根據(jù)能量守恒得：E1+hν=Ek，解得電離后電子的動能大小為：Ek=E1+hν故答案為：越小，hν+E19.（4分）在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)以后，人們就思考這樣一個問題：磁鐵的磁場是否也是由物質(zhì)內(nèi)部的某種電流產(chǎn)生的?我們在初中學(xué)過，通電螺線管外的磁場與條形磁鐵的磁場很相似．法國科學(xué)家安培注意到了這一點，提出了著名的

假說，對磁現(xiàn)象的電本質(zhì)作出了解釋，他使人們認識到：磁鐵的磁場和

的磁場是一樣，都是由運動電荷產(chǎn)生的。參考答案：分子電流

電流10.研究小車的勻變速運動，記錄紙帶如圖所示，圖中兩計數(shù)點間有四個點未畫出．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，則小車運動的加速度a＝________m/s2，打P點時小車運動的v＝________m/s.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

參考答案：解析：由Δx＝at2得加速度：a＝m/s2＝0.80m/s2.由vn＝得，P點速度vP＝＝0.25m/s.11.在磁感應(yīng)強度B為0.4T的勻強磁場中，讓長0.2m的導(dǎo)體ab在金屬框上以6m/s的速度向右移動，如圖所示，此時ab中感應(yīng)電動勢的大小等于

V；如果R1＝6Ω，R2=3Ω，其他部分的電阻不計，則通過ab的電流大小為

A。參考答案：0.48，0.2412.（8分）如圖所示，間距為1m的平行導(dǎo)軌，水平固定放置在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌一端跨接一個阻值為R＝0.4W的定值電阻（導(dǎo)軌電阻不計），質(zhì)量為0.2kg、電阻為0.6W的金屬棒NN’可沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌與棒間的動摩擦因數(shù)為0.5，用電動機D牽引NN’，從靜止開始運動，當(dāng)NN’向右移動s＝3.8m時獲得穩(wěn)定速度，此過程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.72J，電動機牽引棒時電壓表和電流表示數(shù)分別為7V和1A，電動機內(nèi)阻為1W，則導(dǎo)體棒獲得的穩(wěn)定速度為__________m/s，導(dǎo)體棒從靜止到獲得穩(wěn)定速度所需時間為__________s。

參考答案：2m/s，1s13.如圖所示，矩形線圈abcd的一半放在B＝0.1T的勻強磁場中，ab邊長10cm，bc邊長20cm，若線圈繞ab邊以角速度?＝100???rad/s勻速旋轉(zhuǎn)，由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的時刻，線圈中瞬時感應(yīng)電動勢大小為

，線圈轉(zhuǎn)過90°過程中平均感應(yīng)電動勢大小為

。參考答案：由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的時刻，cd邊線速度的大小v＝?lad，方向垂直于磁感線方向，產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢大小e＝Blcdv＝0.1×0.1×100?×0.2＝0.628（V）；線圈轉(zhuǎn)過90°過程中磁通量的變化量Δ?＝B，所用時間Δt＝，產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢大小＝＝＝＝0.2V。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）某電流表的量程為10mA，當(dāng)某電阻兩端的電壓為8V時，通過的電流為2mA，如果給這個電阻兩端加上36V的電壓，能否用這個電流表來測量通過該電阻的電流？并說明原因。參考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用這個電流表來測量通過該電阻的電流。15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點．（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置．因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，△ABC為一直角三棱鏡的橫截面，其頂角α=30°，P為垂直于直線BCD的光屏，現(xiàn)有一寬度為H=AB的單色平行光束垂直射向AB面，結(jié)果在光屏上形成一條寬為的光屏，BO=H．（1）求出射光的偏折角．（2）求介質(zhì)的折射率．參考答案：解：（1）平行光束經(jīng)棱鏡折射后的出射光束仍是平行光束，如右圖所示．設(shè)出射光線與水平方向成θ角，則依題意有：PD=H，AP=H則θ=30°即出射光的偏折角為30°；（2）根據(jù)折射定律：n==答：（1）出射光的偏折角為30°．（2）介質(zhì)的折射率為．17.如圖所示的凹形場地，兩端是半徑為L=的光滑1/4圓弧面，中間長為2L的粗糙水平面．質(zhì)量為3m的滑塊乙開始停在水平面的中點O處，質(zhì)量為m的滑塊甲從光滑圓弧面頂端A處無初速度滑下，進入水平面內(nèi)與乙發(fā)生碰撞，碰后甲以碰前一半的速度反彈．已知甲、乙與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2、μ2=0.1，甲、乙的體積大小忽略不計．g=10m/s2.求：（1）甲與乙碰撞前的速度．（2）碰后瞬間乙的速度．（3）甲、乙在O處發(fā)生碰撞后，請判斷能否發(fā)生第二次碰撞？并通過計算確定甲、乙最后停止所在的位置．參考答案：（1）設(shè)甲到達O處與乙碰撞前的速度為v甲，由動能定理：得：（2）設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為v甲′、v乙′，由動量守恒：Ks5u又：Ks5u得：（3）判斷依據(jù)：甲：，甲停在B點乙：，乙滑上圓弧面再滑下最后停在O點，與甲不能再次相碰18.如圖所示，甲圖為某波源的振動圖象，乙圖是該波源產(chǎn)生的橫波在某時刻的波形圖，波動圖的O點表示波源．問：（1）這列波的波速多大？（2）若波向右傳播，當(dāng)波動圖中質(zhì)點Q第一次到達平衡位置且向上運動時，從乙圖圖示時刻開始質(zhì)點P已經(jīng)經(jīng)過了多少路程？參考答案：（1）1m/s

（2）0.4m（1）由振動圖象可知周期T＝0.2s，由