河南省信陽市文殊高級中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

河南省信陽市文殊高級中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析一、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.關(guān)于第二類永動(dòng)機(jī)，下列說法正確的是A．它既不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律B．它既違反了熱力學(xué)第一定律，也違反了熱力學(xué)第二定律C．它不違反熱力學(xué)第一定律，只違反熱力學(xué)第二定律D．它只違反熱力學(xué)第一定律，不違反熱力學(xué)第二定律參考答案：C2.如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2，勁度系數(shù)皆為K=4×102N/m．懸掛的重物的質(zhì)量分別為m1=2Kg、m2=4Kg．取g=10m/s2，則平衡時(shí)彈簧S1、S2的伸長量分別為（）A.5cm、10cmB.10cm、5cmC.15cm、10cmD.10cm、15cm參考答案：C試題分析：以m1和m2為一個(gè)整體，所以彈簧S1的彈力為，再以m2為研究對象，，故選C考點(diǎn)：考查整體隔離法的問題點(diǎn)評：本題難度較小，在分析上面彈簧彈力時(shí)，應(yīng)以下面整體為研究對象，在分析下面彈簧彈力時(shí)應(yīng)以m2為研究對象3.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是A．物體內(nèi)能的改變可以通過做功的方式實(shí)現(xiàn)B．物體內(nèi)能的改變只能通過熱傳遞的方式實(shí)現(xiàn)C．做功與熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能D．做功與熱傳遞都不能改變物體的內(nèi)能參考答案：AC4.（單選）甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)．在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖中（如圖），直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0﹣20s的運(yùn)動(dòng)情況．關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法正確的是（）A．在0﹣10s內(nèi)兩車逐漸靠近B．在10﹣20s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離C．5﹣15s內(nèi)兩車的位移相等D．在t=10s時(shí)兩車在公路上相遇參考答案：解：A、0時(shí)刻兩車同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)，在0﹣10s內(nèi)乙車速度大于甲車的速度，乙車在甲車的前方，所以兩車逐漸遠(yuǎn)離．故A錯(cuò)誤．B、在10﹣20s內(nèi)，a車速度小于b車的速度，兩車逐漸靠近．故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)速度圖象的“面積”表示位移，由幾何知識看出，5﹣15s內(nèi)兩車的位移相等．故C正確．D、在t=10s時(shí)兩車速度相等，但a的位移大于b的位移，b還沒有追上a．故D錯(cuò)誤．故選C5.如圖，質(zhì)量為、長為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于，并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為（

）A正向，

B正向，C負(fù)向，

D沿懸線向上，參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，已充電的平行板電容器的極板B與靜電計(jì)相接，靜電計(jì)的外殼也接地，當(dāng)插入電介質(zhì)板時(shí)，電容器的電容將

（填“增大”、“減小”或“不變”），靜電計(jì)指針偏角

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：增大，減小7.某氣體在、兩種不同溫度下的分子速率分布圖象如圖所示，縱坐標(biāo)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標(biāo)表示分子的速率．可見，

▲

（選填“＞”或“＜”），溫度升高，分子的平均速率

▲

增大

（選填“增大”或

“減小”）．參考答案：＜、增大

8.用加速后動(dòng)能Ek0的質(zhì)子H轟擊靜止的原子核X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為Ek的He核，并釋放出一個(gè)頻率為ν的γ光子。寫出上述核反應(yīng)方程：______。這次核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為______(光在真空中傳播速度為c)。參考答案：9.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有兩個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量均為m、電量均為＋q的小球，開始時(shí)球1靜止，球2以初速度向球1運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩球的電勢能為，設(shè)它們不會(huì)接觸，當(dāng)兩球間的距離最小時(shí)，兩球的電勢能為，則這時(shí)球1的速度=

參考答案：10.一微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)加0.3V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.3A，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，加2V電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.8A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為

，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為

（電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗不計(jì)）參考答案：11.（5分）、兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的圖像如圖所示，若球的質(zhì)量，則球的質(zhì)量為 kg。

參考答案：2.5kg12.（4分）質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，則這兩粒子的動(dòng)能之比Ek1:Ek2=

，周期之比T1:T2=

。參考答案：

1:2

1:213.在遠(yuǎn)距離送電時(shí)，如果輸送電壓為2000V，輸送功率為10kW，輸電線的電阻為20Ω，則輸電線上損失功率為______，損失電壓為______，用戶得到的功率為______四、解答題：本題共3小題，共計(jì)34分．解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.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(diǎn)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(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(zhǔn)，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(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，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?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】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(shí)明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(14分)用磁場可以約束帶電離子的軌跡，如圖所示，寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，B＝1T。現(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v＝2×106m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場。粒子的電荷量q＝1.6×10－19C，質(zhì)量m＝3.2×10－27kg。求：(1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多大？(2)粒子保持原有速度，又不從磁場上邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大？參考答案：解析：(1)帶電粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖，則

①即解得R＝4×10-2m

②設(shè)粒子在磁場里運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角為θ，則

③解得由和

④所以帶電離子在磁場里的運(yùn)動(dòng)時(shí)間s

⑤(2)粒子不從磁場上邊界出射，其軌跡與上邊界相切，如圖，設(shè)最大半徑為Rm，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為Bm，則Rm＝d

⑥由得

⑦解得Bm=2T

⑧本題共14分。其中①②③式各2分，④⑤式各1分，⑥⑦⑧式各2分。17.一彈簧振子的質(zhì)量為100g，頻率為2Hz，若把振子拉開4cm后放開，彈簧的勁度系數(shù)為100N/m，求：(1)彈簧振子的最大加速度大小；

(2)3s內(nèi)振子通過的總路程．參考答案：18.如圖