2021年河南省新鄉(xiāng)市第二十一中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2021年河南省新鄉(xiāng)市第二十一中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.甲乙兩車(chē)在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示，圖中和的面積分別為和.初始時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)前方處。則下列說(shuō)法正確的是

（

）A．若，兩車(chē)不會(huì)相遇B．若，兩車(chē)相遇2次C．若，兩車(chē)恰好相遇1次D．若，兩車(chē)恰好相遇1次參考答案：ABC2.重慶出租車(chē)常以天然氣作為燃料，加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中，若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體（可視為理想氣體）（）A．壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小B．壓強(qiáng)減小，分子平均動(dòng)能增大C．吸收熱量，內(nèi)能增大D．對(duì)外做功，分子平均動(dòng)能減小參考答案：C【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志．【分析】質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，是一個(gè)等容變化，據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋?zhuān)海?）溫度升高：氣體的平均動(dòng)能增加；（2）單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增多，可知壓強(qiáng)增大；據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷即可．【解答】解：質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，是一個(gè)等容變化，據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋?zhuān)簻囟壬?，氣體的平均動(dòng)能增加；單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增多，可知壓強(qiáng)增大．由于溫度升高，所以分子平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能變大；體積不變，對(duì)內(nèi)外都不做功，故內(nèi)能增大只能是因?yàn)槲樟送饨鐭崃浚蔄BD錯(cuò)誤；C正確．故選：C．3.（單選）如下圖所示，屬于交流電的是（）A．B．C．D．參考答案：解：交流電是指電流的方向發(fā)生變化的電流，電流的大小是否變化對(duì)其沒(méi)有影響，電流的方向變化的是C，故C是交流電，ABD是直流電．故選C．4.（多選）一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向向右射入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，穿出電場(chǎng)后接著又進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。設(shè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域有明確的分界線，且分界線與電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行，如圖中的虛線所示。在圖所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的是參考答案：AD5.穿過(guò)一個(gè)單匝閉合線圈的磁通量始終為每秒均勻增加2Wb，則（）A．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2VB．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2VC．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為一個(gè)確定值，但由于線圈有電阻，電動(dòng)勢(shì)小于2VD．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少2V參考答案：B【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律．【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，且電動(dòng)勢(shì)的大小與電阻無(wú)關(guān)．【解答】解：ABD、磁通量始終保持每秒鐘均勻地增加2Wb，則=2V，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=可知E=2V保持不變．故B正確，AD錯(cuò)誤．C、線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的電阻無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.相距L的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B分別帶的電荷量為＋9Q和－Q，放在光滑絕緣的水平面上，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三者在庫(kù)侖力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則C所帶的電荷量為

C（說(shuō)明電性），并且C應(yīng)放在距B點(diǎn)電荷

位置上。參考答案：7.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，巳知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為UA=5V，UB=1V，UC=－1V，由此可得D點(diǎn)電勢(shì)為

。參考答案：__3V____8.有一種“隱形飛機(jī)”，可以有效避開(kāi)雷達(dá)的探測(cè)，秘密之一在于它的表面有一層特殊材料，這種材料能夠__▲__(填“增強(qiáng)”或“減弱”)對(duì)電磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形狀，這種形狀能夠___▲___(填“增強(qiáng)”或“減弱”)電磁波反射回雷達(dá)設(shè)備．參考答案：增強(qiáng)

減弱

9.如圖所示，變壓器原線圈應(yīng)該與

相連，副線圈與

相連（選填“負(fù)載”、“電源”）．如果原線圈兩端的電壓為220V，匝數(shù)為110匝，副線圈的匝數(shù)為22匝，則副線圈兩端的電壓是

V．參考答案：電源

負(fù)載

44V【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】原線圈應(yīng)該與電源相連，副線圈與負(fù)載相連，根據(jù)變壓器工作原理求解副線圈兩端的電壓【解答】解：變壓器原線圈應(yīng)該與電源相連，副線圈與負(fù)載相連，根據(jù)得：故答案為：電源

負(fù)載

44V10.如圖10所示，半徑為r的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)，在o點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電量為q的試探電荷放在a點(diǎn)，則恰好處于平衡，那么該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

，c、d兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小分別為

、

。參考答案：11.如圖所示的靜電除塵裝置可用來(lái)消除煙氣中的煤粉，圖中金屬管A接高壓電源的正極，懸在管中的金屬絲B接負(fù)極，A、B間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，且距B越近電場(chǎng)越強(qiáng)，B附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離成電子和正離子，電子在定向移動(dòng)過(guò)程中遇到并附著在煙氣中的煤粉上，因而煤粉將被吸附在____（選填“A”或“B”）。

參考答案：

A

。12.（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(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)阻值為R＝0.4W的定值電阻（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），質(zhì)量為0.2kg、電阻為0.6W的金屬棒NN’可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，用電動(dòng)機(jī)D牽引NN’，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)NN’向右移動(dòng)s＝3.8m時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.72J，電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí)電壓表和電流表示數(shù)分別為7V和1A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1W，則導(dǎo)體棒獲得的穩(wěn)定速度為_(kāi)_________m/s，導(dǎo)體棒從靜止到獲得穩(wěn)定速度所需時(shí)間為_(kāi)_________s。

參考答案：2m/s，1s13.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由圖可知該金屬的極限頻率為

▲

Hz，該金屬的逸出功為

▲

J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），斜率表示

▲

。參考答案：4.27×1014Hz

4.3×10-14．普朗克常量解析解：根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hγ-W，Ek-γ圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為：γ0=4.27×1014Hz．根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm=hγ-W0，當(dāng)入射光的頻率為γ=5.5×1014Hz時(shí)，最大初動(dòng)能為Ekm=0.5eV．當(dāng)入射光的頻率為γ0=4.27×1014Hz時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為0．由圖像知與橫軸焦點(diǎn)4.3，所以逸出功

4.3×10-14

J，Ek-γ圖象的斜率表示普朗克常量三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，做出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示。①玻璃的折射率計(jì)算式為n=___▲_______（用圖中的上面的角θ1和下面的角θ2表示）；②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減少誤差，應(yīng)選用寬度_▲____（填“大”或“小”）的玻璃磚來(lái)測(cè)量。參考答案：（1）

sin（π/2-θ1）/sin(π/2-θ2)

或cosθ1/cosθ2

（2）

大15.如圖甲所示是某同學(xué)探究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)圖。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖乙所示。(1)由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而________；(2)他將這個(gè)熱敏電阻接入如圖丙所示的電路中，已知電源電壓為9V，R1＝30Ω，內(nèi)阻不計(jì)的毫安表讀數(shù)為500mA，則R2的阻值為_(kāi)_______。參考答案：(1)減小(2)25Ω

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（計(jì)算）（2014秋?市中區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，在地面附近，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在x＜0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E．一個(gè)帶正電荷的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，始終沿著與水平方向成α=300的斜向下的直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入x＞0區(qū)域．要使油滴進(jìn)入x＞0的區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需在x＞0區(qū)域內(nèi)加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)．若帶電油滴做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)x軸的N點(diǎn)，且MO=NO．求：（1）油滴運(yùn)動(dòng)的速度大小．（2）在x＞0空間內(nèi)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向．（3）油滴從x軸上的M點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)x軸上的N點(diǎn)所用的時(shí)間．參考答案：（1）油滴運(yùn)動(dòng)的速度大小為．（2）在x＞0空間內(nèi)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向：豎直向上．（3）油滴從x軸上的M點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)x軸上的N點(diǎn)所用的時(shí)間為：+．解：（1）由題意，帶電油滴沿著直線MP做勻速運(yùn)動(dòng)，分析受力情況如圖1，可知油滴帶正電．油滴受三力作用（見(jiàn)圖1）沿直線勻速運(yùn)動(dòng)由平衡條件有：

qvBsin30°=qE…①

mgtan30°=qE…②解得：v=…③（2）在x＞0的區(qū)域，油滴要做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受的電場(chǎng)力必與重力平衡，由于油滴帶正電，所以場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上．設(shè)該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E′，則有qE′=mg…④由②、④式聯(lián)立解得E′=E…⑤，方向豎直向上；（3）見(jiàn)圖2，弧PN為油滴做圓周運(yùn)動(dòng)在x＞0、y＜0區(qū)域內(nèi)形成的圓弧軌道所對(duì)應(yīng)的弦，PO′是過(guò)P點(diǎn)所作的垂直于MP的直線，由于MO=NO，由幾何關(guān)系容易知道O′點(diǎn)一定是圓心，且＜PO′N(xiāo)=120°…⑥設(shè)油滴從M點(diǎn)到P點(diǎn)和從P點(diǎn)到N點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1和t2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有qvB=m…⑦由②、③、⑦由式解得：R=…⑧t1===…⑨t(yī)2=T=×==…⑩全過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為t=t1+t2=+；答：（1）油滴運(yùn)動(dòng)的速度大小為．（2）在x＞0空間內(nèi)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向：豎直向上．（3）油滴從x軸上的M點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)x軸上的N點(diǎn)所用的時(shí)間為：+．17.如下圖所示，一比荷q/m=2×108c/kg的帶正電粒子(重力忽略不計(jì))以初速度v=6×106m/s從x軸上P點(diǎn)垂直進(jìn)入上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知x軸上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。求：⑴在圖中畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡（用圓規(guī)規(guī)范作圖，且至少畫(huà)出一個(gè)周期的軌跡圖）；⑵此粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間能到達(dá)x軸上距出發(fā)點(diǎn)P為18cm處的Q點(diǎn)？參考答案：18.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30o角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，