2021-2022學(xué)年湖南省永州市白茫鋪中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省永州市白茫鋪中學(xué)高二物理下學(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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間xt圖象，對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）AOA、BC段運(yùn)動(dòng)最快BAB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)CCD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相同D4h內(nèi)，汽車的位移大小為0參考答案：D【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像【分析】位移時(shí)間圖線的斜率表示速度，通過(guò)圖線斜率的正負(fù)確定運(yùn)動(dòng)的方向【解答】解：A、OA段圖線的斜率與BC段圖線斜率相同，則速度相同，CD段圖線斜率大小最大，知CD段運(yùn)動(dòng)最快故A錯(cuò)誤B、A

2、B段汽車處于靜止故B錯(cuò)誤C、CD段圖線斜率為負(fù)值，而初始階段斜率為正值，知運(yùn)動(dòng)方向相反故C錯(cuò)誤D、4h內(nèi)，汽車的位移大小為0故D正確故選：D2. （單選）物體由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，則上下兩圖對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（圖中表示物體所受的合力，表示物體的加速度，表示物體的速度，表示物體的位移） 參考答案：B3. 下列靜電學(xué)公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場(chǎng)力、電量、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)差以及距離： 則A它們都只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷的電場(chǎng)才成立B只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷的電場(chǎng)成立，只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)成立C只對(duì)點(diǎn)電荷成立，對(duì)任何電場(chǎng)都成立，只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)才成立D只對(duì)點(diǎn)電荷成立，對(duì)任何電場(chǎng)都成立參考答案：C4. （單選）如圖，兩根

3、互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的A、B兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、o、b在A、B的連線上，o為AB的中點(diǎn)，c、d位于AB的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下B. a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C. c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D. a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同參考答案：B5. （多選）如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連.質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的滑桿MN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑

4、動(dòng).整個(gè)裝置放置于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕繩，繩繞過(guò)固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與另一質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài).現(xiàn)從靜止開(kāi)始釋放物塊，若當(dāng)物塊下落高度時(shí)恰好達(dá)到最大速度，用g表示重力加速度，則（）A.物塊最大速度為B.物塊最大速度為C.在此過(guò)程中電阻R放出的熱量為D.物塊達(dá)到最大速度時(shí)刻，電阻R消耗的功率為參考答案：BCD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每隔 s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，如圖所示，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個(gè)小球的像之間的時(shí)間間隔為 s，小球在幾個(gè)連續(xù)相等時(shí)間

5、內(nèi)位移的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(1)小球在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差_(填“相等”或“不相等”)，小球運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)屬_直線運(yùn)動(dòng)(2)計(jì)算A點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為 m/s，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7. 如圖所示，地面上有一高h(yuǎn)=3.75m的平臺(tái)，平臺(tái)下有一傾角可調(diào)的擋板，擋板的一端與平臺(tái)邊緣A點(diǎn)的正下方B點(diǎn)重合。將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落過(guò)程中所受空氣阻力忽略不計(jì)。適當(dāng)調(diào)節(jié)擋板的傾角，小球會(huì)剛好垂直撞在擋板上，則小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=_s，擋板傾角=_。(g取10ms2) 參考答案：0.5 458. 有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A

6、靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞己知碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過(guò)程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收，從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子若氫原子碰撞后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少為 。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E10)參考答案：9. 氫原子的能級(jí)圖如圖所示原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)有一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)所發(fā)出的光照射該金屬普朗克常量h=6.631034 J?s，（1）氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)共能發(fā)出 種頻率的光；（2）該金屬的逸出功 （3）截止頻率 （保留一位小數(shù)）參考答案：（1）6，

7、（2）12.09 eV，（3）2.91015 Hz【考點(diǎn)】玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)【分析】（1）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式得出氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出不同頻率的光子種數(shù)（2）抓住原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)求出金屬的逸出功（3）根據(jù)逸出功，結(jié)合W0=hv0求出截止頻率【解答】解：（1）根據(jù)知，氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)共能發(fā)出6種頻率的光（2）原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，知輻射的光子能量等于逸出功，則W0=E3E1=1.51（13.6）eV=12.09eV（3）根據(jù)W0=hv0得，截止頻率=2.91015 Hz故答案為

8、：（1）6，（2）12.09 eV，（3）2.91015 Hz10. （2分）某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力為2400N ，則汽車在額定功率下勻速行駛時(shí)的速度大小為 m/s。參考答案：2511. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為0.7T，一通電直導(dǎo)線長(zhǎng)為2m，電流強(qiáng)度是5A，求下列情況下通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受的力。（1）電流方向與磁場(chǎng)方向相同時(shí)，安培力為 N；（2）電流方向與磁場(chǎng)方向?yàn)闀r(shí)安培力為 ；（3）電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力為 N。參考答案：（1）0；（2） （3）712. 在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)里，兩半徑相同的小球質(zhì)量之比83，實(shí)驗(yàn)記錄紙上，各點(diǎn)（O、M、P

9、、N）位置如圖所示，其中O點(diǎn)為斜槽末端所系重錘線指的位置，那么，、兩球中，_ _球是入射球，碰撞結(jié)束時(shí)刻，兩球的動(dòng)量之比_。參考答案：13. 作為狹義相對(duì)論的基本假設(shè)之一，愛(ài)因斯坦提出：對(duì)不同的慣性系，物理規(guī)律是_參考答案：相同的解：愛(ài)因斯坦對(duì)狹義相對(duì)論的最基本假設(shè)是：1、狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的2、光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的因此：物理規(guī)律在所有的慣性系中都具有相同的形式故答案為：相同的三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 分子勢(shì)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(lái)，就圖象回答：（1）從

10、圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為1010 m數(shù)量級(jí)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(shì)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(shì)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

11、以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)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?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零答案如上【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分

12、子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零15. （8分）在3秒鐘時(shí)間內(nèi)，通過(guò)某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A（8分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 在圖甲中，直角坐標(biāo)系0 xy的、象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，第象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為L(zhǎng)，圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R.(1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.(2)在圖乙中畫(huà)出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象.

13、(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0，電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量.參考答案：（1）感應(yīng)電流的最大值為；（2）It圖象為：（3）產(chǎn)生的熱量為：【詳解】(1)線框從圖甲位置開(kāi)始(t=0)轉(zhuǎn)過(guò)900的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 由閉合電路歐姆定律得，回路電流為： 聯(lián)立以上各式解得: 同理可求得線框進(jìn)出第3象限的過(guò)程中，回路電流為: 故感應(yīng)電流最大值為: (2)It圖象:(3)線框轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量 又 。17. 如圖所示，abcd為質(zhì)量M=2kg的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量m=0.6kg的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣固定的

14、豎直立柱e、f，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)以O(shè)O為界，左側(cè)的磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)的磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=0.8T。導(dǎo)軌的bc段長(zhǎng)，其電阻r=0.4，金屬棒的電阻R=0.2，其余電阻均可不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。若在導(dǎo)軌上作用一個(gè)方向向左、大小為F=2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，取10m/s2，試求： （1）導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大加速度 （2）流過(guò)導(dǎo)軌的最大電流 （3）拉力F的最大功率參考答案：（1）導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌受到向左的拉力F，向右的安培力F1和向右的摩擦力f。 根據(jù)牛頓第二定律： (1分) F1=BIl (1分) f=(mgBIl) (1分) (2分) 當(dāng)I=0時(shí)，即剛拉動(dòng)時(shí)，a最大。 (2分)（3）當(dāng)a=0時(shí)，I最大，導(dǎo)軌速度最大。 (2分) (1分)18. 1935年在蘇聯(lián)的一條直鐵軌上，有一列火車因蒸汽不足而停駛，駕駛員把貨車廂甲(如圖所示)留在現(xiàn)場(chǎng)，只拖著幾節(jié)車廂向前方不遠(yuǎn)的車站開(kāi)進(jìn)，但他忘了將貨車廂剎好，使車廂在斜坡上以4 m/s的速度勻速后退，此時(shí)另一列火車乙正以16 m