山西省太原市綜合高級中學2021年高二物理下學期期末試題含解析

山西省太原市綜合高級中學2021年高二物理下學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.如圖所示，氣缸內裝有一定質量的氣體，氣缸的截面積為S，其活塞為梯形，它的一個面與氣缸成θ角，活塞與器壁間的摩擦忽略不計，現(xiàn)用一水平力F緩慢推活塞，汽缸不動，此時大氣壓強為P0，則氣缸內氣體的壓強P為：（

）A．P=P0+

B．P=P0+

C．P=P0+

D．P=P0+參考答案：B2.如圖所示，一根電阻為R＝12的電阻絲做成一個半徑為r＝1m的圓形導線框，豎直放置在水平勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，磁感強度為B＝0.2T，現(xiàn)有一根質量為m＝0.1kg、電阻不計的導體棒，自圓形線框最高點靜止起沿線框下落，在下落過程中始終與線框良好接觸，已知下落距離為時，棒的速度大小為V1＝m/s，下落到經(jīng)過圓心時棒的速度大小為，取g＝10m/s2，求：（1）下落距離為時棒的加速度，（2）從開始下落到經(jīng)過圓心的過程中線框中產生的熱量。參考答案：解：（1）金屬棒下落距離為時，金屬棒中產生感應電動勢，由法拉第電磁感應定律得，感應電動勢（2分）此時，金屬圓環(huán)為外電路，等效電阻為金屬棒中的電流為3.（單選）兩個相同的電阻，分別通以如圖所示的正弦交流電和方波電流，兩種交變電流的最大值、周期如圖所示，則在一個周期內，正弦交流電在電阻上產生的熱量Q1與方波電流在電阻上產生的熱量Q2之比等于：(

)A．3:1

B．1:2

C．2:1

D．1:1參考答案：D

試題分析：交流電產生的熱量是根據(jù)有效值計算的，對甲圖，，對乙圖，分成兩部分直流電，則有，整理得，對照選項D對ABC錯。

考點：交流電有效值4.下列說法不正確的是

A．按波長由長到短排列：紅外線、可見光、紫外線、射線

B．倫琴射線頻率小于紫外線的頻率

C．可見光是原子外層電子受激發(fā)后產生

D．縱波不可能產生偏振現(xiàn)象參考答案：B5.如圖所示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質量為2kg的物體A，A處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將質量為3kg的物體B輕放在A上，則B與A剛要一起運動的瞬間，B對A的壓力大小為（取g=10m／s2）

A．30N

B．18N

C．12N

D．O參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，原線圈兩端接通交流電源，則

1．原、副線圈兩端電壓之比為U1∶U2＝

2．變壓器輸入和輸出功率之比P1∶P2＝

參考答案：

10:1

1:1

7.如圖是一電熱水壺的銘牌，由銘牌可知，該電熱水壺在額定電壓下工作時，所使用的交流電壓的最大值為

V，交流電的周期為

s。參考答案：220V，0.02s8.半徑為R的玻璃半圓柱的橫截面如圖9-6所示，O為圓心，光線I沿半徑方向從點射入后恰在O點發(fā)生全反射，AO與底夾角，跟I光平行的光線Ⅱ從最高點B射入后折射到MN上的C點，則OC間距為

。參考答案：

9.多用表在使用前必須進行調零，在測量電流與電壓前必須進行

，測量電阻前，還必須進行

。如圖所示是將電流表頭改裝成歐姆表的結構示意圖，其中電源電動勢為1．5V，改裝后，原來表盤3mA刻度線處的刻度值定為“0Ω”位置，則1mA刻度處應改標為

Ω，0mA刻度處應改標為

。參考答案：0.01，1.470。10.質量為m的跳水運動員，在高為h的跳臺上以速度，1跳起，落人水時的速度為U2，則跳水運動員跳起時做的功為

，人水前克服空氣阻力做的功為

。參考答案：11.核聚變電站被稱為“人造太陽”，它來自下面的反應：4個質子（氫核）聚變成1個α粒子，同時釋放2個正電子和2個沒有靜止質量的中微子，質子、氫核、正電子的質量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，此聚變的核反應方程是→（中微子可略去不寫），核反應過程中釋放的能量△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．參考答案：解：（1）核反應方程式為：→；（2）核反應過程中的質量虧損△m=（4m1﹣m2﹣2m3），根據(jù)愛因斯坦質能方程：△E=△mc2可知，核反應釋放的能量，△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2．故答案為：→；（4m1﹣m2﹣2m3）c212.一靈敏電流計（電流表），當電流從它的正接線柱流人時，指針向正接線柱一側偏轉.現(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián)，試就如圖10中各圖指出:(1)圖(a)中靈敏電流計指針的偏轉方向為_______.(填“偏向正極”或“偏向負極”)(2)圖(b)中磁鐵下方的極性是

.（填“N極”或“S極”）(3)圖(c)中磁鐵的運動方向是___________。（填“向上”或“向下”）(4)圖(d)中線圈從上向下看的電流方向是

。（填“順時針”或“逆時針”）.參考答案：13.（4分）A、B兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的__________(填干涉或衍射)圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑____________(填大于或小于)圖B所對應的圓孔的孔徑。參考答案：衍射；小于三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個質量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負功，從小顆粒由靜止釋放到最高點過程，根據(jù)動能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應用；機械能守恒定律15.（5分）電磁波是一個大家族，請說出這個家族中的幾個成員（至少說出3個）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(15分)如下圖所示，在空中有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應強度為B。有一個邊長為L（L＜h）、質量為m、電阻為R的正方形導線框緊貼磁場區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當線圈的下邊到達磁場下邊緣時，剛好開始勻速運動。若不計其他阻力，求：（1）線框穿越磁場區(qū)域過程中產生的電熱Q；（2）線框穿越磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t。參考答案：（1）設線圈做勻速運動的速度為，則有：

①（2分）②（2分）

(1分)線圈穿越磁場區(qū)域過程中，由能量守恒得：

③(3分)

(1分)（2）由②式得，線圈進入和穿出磁場過程中，安培力的沖量

與速度v無關(2分)線框穿越磁場區(qū)域過程中，由動量定理得：

(3分)所以，

(2分)17.（計算）如圖所示，U形導軌固定在水平面上，右端放有質量為m的金屬棒ab，ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導軌圍成正方形，邊長為L，金屬棒接入電路的電阻為R，導軌的電阻不計．從t=0時刻起，加一豎直向上的勻強磁場，其磁感應強度隨時間的變化規(guī)律為B=kt，（k＞0），設金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．（1）求金屬棒滑動前，通過金屬棒的電流的大小和方向；（2）t為多大時，金屬棒開始移動？（3）從t=0時刻起到金屬棒開始運動的過程中，金屬棒中產生的焦耳熱多大？參考答案：（1）金屬棒滑動前，通過金屬棒的電流的大小和方向由a到b；（2）t為時，金屬棒開始移動；（3）從t=0時刻起到金屬棒開始運動的過程中，金屬棒中產生的焦耳熱μmgL考點：法拉第電磁感應定律；電磁感應中的能量轉化解：（1）由法拉第電磁感應定律，則有：由閉合電路歐姆定律，則有：得：根據(jù)楞次定律，則有方向：由a到b；

（2）由于安培力F=BIL∝B=kt∝t，隨時間的增大，安培力將隨之增大．當安培力增大到等于最大靜摩擦力時，ab將開始向左移動．

這時有：解得：（3）由Q=I2Rt得：答：（1）金屬棒滑動前，通過金屬棒的電流的大小和方向由a到b；（2）t為時，金屬棒開始移動；（3）從t