湖南省长沙市宗一学校2021年高二物理测试题含解析

湖南省长沙市宗一学校2021年高二物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）某小型发电机产生的交变电动势为e＝250sin100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有()A．最大值是250V

B．频率是100HzC．有效值是250V

D．周期是0.02s参考答案：D2.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是（

）A．母核的质量数等于子核的质量数

B．母核的电荷数大于子核的电荷数C．子核的动量与中微子的动量相同

D．子核的动能大于中微子的动能参考答案：AB3.如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入到玻璃砖，到达玻璃的圆心位置。下列说法正确的是()A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大参考答案：A、C、D三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折。在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能。如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大。所以选项A对；假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不一定能发生全反射。所以选项C对，B错；假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光亮度大，所以D对。思路分析：根据全反射规律分析试题点评：本题考查光的全反射定律，关键是入射角与临界角大小的判断，4.一频闪仪每隔0.04秒发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的小球，于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。下图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图。由图可以判断，小球在此运动过程中A．速度越来越小

B．速度越来越大C．受到的合力为零

D．受到合力的方向由A点指向B点参考答案：A5.在一个匀强电场中有a、b两点相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的负电荷由a移到b点时，电场力对电荷做正功W，以下说法不正确的是A．a点电势比b点电势低B．该电荷在b点电势能较a点小C．a、b两点电势差大小为U＝EdD．a、b两点电势差大小为U＝参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个面积为S的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。这时穿过线圈的磁通量为___________，当线圈以ab为轴从图中的位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为___________。参考答案：BS

BS7.如图是2010年上海世博会中国馆房顶安装太阳能电池的场景．设某型号的太阳能电池板的电动势为500μV，短路电流为20μA，则由此可以推知，该电池的内电阻为__▲_Ω；如果再将此电池与一个阻值为25Ω的电阻连成闭合电路，那么通过电池的电流为_▲__μA．参考答案：25

108.已知阿伏加德罗常数为NA，空气的摩尔质量为M，室温下空气的密度为ρ（均为国际单位）。则1kg空气含分子的数目为

；室温下相邻空气分子间的平均距离为

．参考答案：NA/M；9.（4分）如图所示：红光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，经折射后从球面射出，若红光在玻璃中传播时间为t红，紫光在玻璃中传播时间为t紫，则a是

光，t红

t紫（填＞、＜或=）参考答案：红；＜10.如图所示为某型号国产电池外壳上的说明文字：（1）电源是把其它形式的能转化为

的装置，电动势是描述电源这种本领的物理量。由右图可知该电池的电动势为

V；（2）该电池最多可放出

mA·h的电荷量。或电池的平均工作电流为0.05A，则它最多可使用

h。参考答案：11.图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运

动轨迹，M、N是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，则粒子经过M、N两点的速度VN

VM,

,电势能EPN

EPM(填“＞”，“＜”号)参考答案：VN

>VM,

,EPN

<EPM12.(6分)电磁波谱中，有显著热作用的是________；可以进行灭菌杀毒的是________；可以用来检查人体内部器官的是__________。参考答案：红外线；紫外线；x射线13.一台直流电机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常的工作时间为t时，所产生的电热为，所产生的机械能为．参考答案：I2Rt，UIt﹣I2Rt考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：电动机是非纯电阻，在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，这两个的计算结果是不一样的，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的．解答：解：电动机所消耗的电功率P=UI，P′=I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt﹣I2Rt，故答案为：I2Rt，UIt﹣I2Rt点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A档内阻约为0.1Ω，3A档内阻约为0.02Ω）C．直流电压表（量程0~3~15V，3V内阻约为5kΩ，15V档内阻约为25kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω）E．滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω）F．开关，导线若干（1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选

（填代号）．（2）请在图（甲）中进行实物连线。（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图（乙）所示，从中可求出待测干电池的电动势为

V，内电阻为

Ω．参考答案：（1）滑动变阻器应选D，（2分）（2）实物连线如图（4分）（3）1.35V；0.5Ω15.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）实验中，下列说法是正确的有：

A、斜槽末端的切线要水平，使两球发生对心碰撞B、同一实验，在重复操作寻找落点时，释放小球的位置可以不同C、实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度D、实验中需要测量桌面的高度HE、入射小球m1的质量需要大于被碰小球m2的质量（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，用刻度尺测量出平抛射程OM、ON，用天平测量出两个小球的质量m1、m2，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：

．参考答案：（1）ACE；（2）m1OP=m1OM+m2ON．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）根据实验原理与实验注意事项分析答题．（2）根据图示实验情景，应用动量守恒定律与平抛运动规律分析答题．【解答】解：（1）A、小球离开轨道后要做平抛运动，必须保证斜槽末端的切线要水平，两球要发生对心碰撞，故A正确；B、同一实验，要保证小球做平抛运动的初速度相等，在重复操作寻找落点时，释放小球的位置必须相同，故B错误；C、小球离开轨道后做平抛运动，小球的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度，故C正确；D、由C可知，实验中不需要测量桌面的高度H，故D错误；E、为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球m1的质量需要大于被碰小球m2的质量，故E正确；故选：ACE．（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m1v1=m1v1′+m2v2′，两边同时乘以t，得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则：m1OP=m1OM+m2ON；故答案为：（1）ACE；（2）m1OP=m1OM+m2ON．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，a、b两金属杆质量均为m，电阻分别为R1、R2，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处。g为重力加速度，试求：（1）杆a做匀速运动时，回路中感应电流的大小；（2）杆a做匀速运动时的速度；（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度。参考答案：.解析：⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL---------2分

得：----------------------------------------------------1分⑵金属棒a切割磁感线，产生的电动势E=BLv----------2分

回路电流--------------------------------------------2分

联立得：------------------------------------1分⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，

得：θ=37°--------------------------------------2分-------17.长质量为，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图8所示，若不计弹簧重力，问(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何?(2)如在金属中通入自左向右、大小为的电流，金属棒下降，若通入金属棒中的电流仍为0.2A，但方向相反，这时金属棒下降了多少?

(g=10m/s2)参考答案：分析与解：(1)要使弹簧不伸长，则重力应与安培力平衡，所以安培力应向上，据左手定则可知电流方向应向右-----------------1分，因，-----------------2分所以．-----------------1分(2)因在金属中通入自左向右、大小为的电流，金属棒下降，由平衡条件得：．-----------------1分当电流反向时，由