浙江省杭州市城镇职业中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析

浙江省杭州市城镇职业中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（

）A.小球运动过程中机械能守恒B.小球经过环的最低点时速度最大C.在最低点球对环的压力为（mg+qE）D.在最低点球对环的压力为3(mg+qE)参考答案：BD解：A、在运动过程中由于电场力做功所以不符合机械能守恒的条件，故A错；B、小球带正电，受到向下的电场力，即向下运动时电场力和重力都做正功，速度增大，所以小球经过环的最低点时速度最大，故B对；C、由动能定理可知：在最低点由牛顿第二定律可知：解得：，故C错；D对；综上所述本题答案是：BD2.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，一根通电直导线被水平悬挂在磁铁中心的正上方处，保持导线跟磁铁垂直。导线中通有如图中所示电流，磁铁保持静止状态。以下判断正确的是（

）

A．磁铁受到向右的摩擦力作用

B．磁铁不受摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力大于自身的重力D．磁铁对桌面的压力小于自身的重力参考答案：BD3.（单选）2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇?天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明蓝色发光二极管（LED），并因此带来新型的节能光源。在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是（

）

A．开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比。

B．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上。

C．奥斯特发现了电磁感应现象，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的。

D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究。参考答案：B4.（多选）如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，它在重力作用下从图示位置由静止开始运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在AO上，直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中A．感应电流方向先是a→b，后变为b→aB．感应电流方向先是b→a，后变为a→bC．受磁场力方向与ab垂直，先指向左下方，后指向右上方D．受磁场力方向与ab垂直，先指向右上方，后指向左下方参考答案：BC5.（多选）一列简谐横波沿x轴正向传播，t时刻波的图象如图所示，P是介质中的一个质点，已知P质点在1s时间内运动的路程为8cm，则下列说法正确的是（）A．该波的波长为2mB．该波的波速为1m/sC．t时刻P质点的振动方向向右D．t时刻P质点的振动方向向上参考答案：解：A、由波动图象可知，波长的大小为2m，故A正确；B、质点的振幅为4cm，P质点在1s时间内运动的路程为8cm，所以1s=，解得：T=2s，则波速v=，故B正确；C、波向x正方向传播，根据上下坡法知，质点P此时刻向y轴正方向运动，即向上振动，故C错误，D正确．故选：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将电量为6×10﹣6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10﹣5J的功，则该电荷在此过程中电势能

了

J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则A、C间的电势差UAC=．参考答案：增加；3×10﹣5；3V【考点】电势能；电势差．【分析】电荷在电场力作用下做功，导致电势能变化．所以由做功与电量可求出两点的电势差，同时根据电场力做功的正负可确定电势能增加与减少．【解答】解：负电荷在电场力作用下发生位移，导致电场力做负功，则电荷的电势能增加．做多少功，电势能就增加多少．因此，电荷在此过程中电势能增加，且增加了3×10﹣5J．电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则由：W=qU

得UBC===﹣2v而负电荷从电场中A点移到B点，两点的电势差UAB===5V所以A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V故答案为：增加；3×10﹣5；3V7.如图为一多用电表的面板和指针所处位置，当此多用电表的选择旋钮分别置于欧姆“×100”档时，示数为_______Ω。5V档时，示数为_______V。参考答案：8.动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则动量之比

；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比

。参考答案：1:2

1:1

9.某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，电键闭合后，他还进行了下列操作：K^S*5U.C#O%M1）将滑动变阻器的滑动触头P快速向接线柱C移动，电流计指针将____④____（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。2）将线圈A快速从线圈B中抽出，电流计指针将____⑤__（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）参考答案：④（6分）④右偏，⑤左偏10.（5分）如图所示，小球位于竖直墙壁OA和水平地面OB等距离处P点，且P到OA和OB的垂直距离均为L，紧靠小球（小球视为质点）左侧有一固定点光源S，当小球以某一初速水平抛出，恰好落在墙角O处，则小球经时间______________落在墙角O处，小球在空中运动过程中其影子沿墙面运动时任意点的瞬时速度为______________。参考答案：；11.如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，已知在此过程中，气体内能增加300J，则该过程中气体

（选填“吸收”或“放出”）热量为

J。参考答案：吸收

500气体的体积变大，对外做功，对外做功，W为负值，根据热力学第一定律：△E=Q-W，所以：Q=△E+W=500J，正号表示吸收热量。12.已知水分子直径为4×10-10m，由此估算阿伏伽德罗常数为__________。参考答案：13.根据下图可知该交流电的电流最大值是

A，有效值是

A，周期是

s，频率是_____Hz。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．③在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．④测得此油膜面积为3.60×102cm2．（1）这种粗测方法是将每个分子视为

，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为

，这层油膜的厚度可视为油分子的

．（2）利用数据可求得油酸分子的直径为

m．（结果保留2位有效数字）参考答案：（1）球形；单分子油膜；直径；（2）1.1×109．【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】（1）应用油膜法测分子直径，可以把分子看做球形，油酸溶液在水面上形成单分子油膜，油膜的厚度就是油酸分子的直径．（2）根据题意求出一滴溶液中纯油的体积，油的体积除以油膜的面积就是油酸分子的直径．【解答】解：（1）这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．（2）1滴溶液中纯油的体积V=×=4×10﹣5mL，油酸分子的直径d===1.1×10﹣7cm=1.1×10﹣9m．故答案为：（1）球形；单分子油膜；直径；（2）1.1×109．15.在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路：（1）将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的_______端（填“上”或“下”）为感应电动势的正极；（2）螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；（3）螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动，电流计的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；参考答案：

(1).（1）下

(2).（2）向右

(3).（3）向左【详解】题图甲中,当闭合S时,电流从“+”接线柱流入电流表,电流表的指针向左偏,说明电流从哪边流入电流表,电流表的指针就向哪边偏。(1)螺线管A中的磁场方向向下,当螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过螺线管B的磁通量增加.根据楞次定律可知,螺线管B中感应电流产生的磁场方向向上,根据安培定则可知螺线管B中的感应电流方向为自上向下,所以螺线管B的下端为感应电动势的正极。(2)螺线管A放在螺线管B中不动时,开关S突然断开的瞬间，穿过螺线管B的磁通量减小，根据楞次定律，螺旋管B中感应出自下向上的电流，即电流从“-”接线柱流入电流表,此时电流表的指针向右偏,(3)螺线管A放在螺线管B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电路中的电流增大,穿过螺线管B的磁通量增加.根据楞次定律可知,螺线管B中感应电流产生的磁场方向向上,根据安培定则可知螺线管B中的电流方向为自上向下,即电流从左端流入电流表,故电流表的指针向左偏转。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强磁场宽，，方向垂直纸面向里.设一质子以的速度垂直于磁场的方向从小孔射入磁场，然后打到照相底片上的点.

（质子的质量为；质子的电荷量为）求：(1).质子在磁场中运动的轨道半径；(2).点距入射线方向上的点的距离；(3).质子从孔射入到点所需的时间.（，结果保留1位有效数字）参考答案：解：（1）由洛伦兹力提供向心力，根据公式得：r==0.5m;（2）由平面几何知识得：r2=L2+(r-H)2

得H=0.1m;（3）由几何知识得质子在磁场中转动的角度为37°，则运动的时间为：t=×37°=×37°=2×10-6s17.氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．

求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10-30kg，普朗克常量为h=6.63×10－34J·s)（1）原子系统具有的能量；（2）电子在轨道上运动的动能；（3）电子具有的电势能；（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？参考答案：解（1）

(2分)（2）

(1分)

(1分)所以动能(2分)（3）由于

(1分)

所以电势能

(1分)（4）最多有六种．(2分)从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，所辐射的光子能量为：(2)分18.如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab，在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端ce由静止沿导轨向上运动，当ab杆速度达到稳定后，撤去拉力F，最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F和杆ab最后回到