湖南省常德市英才中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

湖南省常德市英才中学2021年高二物理上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.（单选）U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，其中MN，PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与棒间的动摩擦因数为μ，棒接入电路的电阻为R，棒沿导轨上滑位移为时速度减为0，（重力加速度为）则在这一过程中（

）A．棒沿导轨向上做匀减速运动B．棒受到的最大安培力大小为C．导体棒动能的减少量等于mgssin+μmgscosD．克服安培力做的功等于mv－mgssin－μmgscos参考答案：D2.实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法不正确的是()

A．线圈无论转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C．当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D．当线圈转到图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动参考答案：A3.若规定氢原子处于基态时的能量为E1=0，则其它各激发态的能量依次为E2=10.2eV、E3=10.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV……。在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中（

）A．总共能辐射出六种不同频率的光子

B．总共能辐射出十种不同频率的光子C．辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=1能级时放出的D．辐射出波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的参考答案：A4.下列说法正确的是（

）A、有电荷存在，电荷周围也不一定存在电场B、电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C、电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场对处在它当中的电荷有时有力的作用，有时没有力的作用D、电荷只有通过接触才能产生力的作用参考答案：B5.三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶5，并联后接入电路，则通过三个支路电流之比为A．1∶2∶5

B．5∶2∶1

C．10∶5∶2

D．2∶5∶10参考答案：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，匀强磁场的磁感强度B=0．1T，矩形线圈的匝数N=100匝，边长=0．2m，=0．5m，转动角速度rad／s，转轴在正中间。则：(1)从图示位置开始计时，该线圈电动势的瞬时表达式：

(2)当线圈作成半径为r=的圆形(其它条件不变)，电动势的瞬时表达式：

(3)当转轴移动至ab边(其它条件不变)，电动势的瞬时表达式：

参考答案：（1）314cos100πt(V)、（2）不变、（3）不变。7.如图所示，线圈abcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有bc边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿__________.当整个线圈进入磁场中时，线圈中感应电流__________（填“有”或“无”）.参考答案：8.如图，桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.06Wb．将条形磁铁向下运动到桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb，则此过程中线圈内磁通量的变化量为▲_Wb；若上述线圈匝数为10匝，完成上述变化所用时间为0.1s，那么此过程中产生的感应电动势为__▲__V．参考答案：

0.06

6

9.在一次研究型课的活动中，某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题，其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案。首先，他把钩码直接悬挂在这种棉线上，结果棉线没有断，而且没有发生明显伸长。然后该同学进行了一系列的测量和计算，得出了该棉线能承受的最大拉力。请你根据该同学已具有的上述器材，回答下列问题：（1）请在方框内画出实验方案的示意图（标出需测量的量）；（2）实验中需要测量的物理量是：________________________________________；（3）棉线能承受的最大拉力F的表达式是：F＝________________________。参考答案：10.如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内。当大圆环通有顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是

。（填“顺时针方向”或“逆时针方向”）参考答案：逆时针方向11.（8分）一带电量为1.0×10－8C、质量为2.5×10－3kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动，匀强电场的方向与x轴平行．若从t=0时刻开始计时，已知该物体的位移x与时间t的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位．则t=5.0s末物体的速率是_____m/s，该匀强电场的场强为

V/m。

参考答案：0.04，10412.在匀强电场中，有一固定的O点，连有长度都为的绝缘细线，细线的另一端分别系住一个带电小球A、B、C（不计重力，带电小球之间的作用力不能忽略），其中带负电、电荷量为，三个小球目前都处于如图所示的平衡状态（AO平行于电场线，且与直线BC垂直），则带电小球B、C所带电荷量（选填“”、“”或“”）；若已知静电力恒量为，则匀强电场的大小为。参考答案：13.（4分）蝙蝠的视力很弱，但在空中飞行时却不会撞到障碍物上，还能很自如地一边琶行一边扑食蚊虫，假设蝙蝠发出频率一定的超声波，当超声波遇到固定的障碍物时、遇到与蝙蝠同向飞行的蚊虫时和遇到迎面飞来的蚊虫时，它接受到三种超声波频率分别为f1、f2、f3那么这只蝙蝠听到的这三个信号的频率从高到低的顺序为____________________。参考答案：f3、f1、f2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题：（1）如图所示在闭合开关之前移为防止电表过载而动滑动变阻器的滑动头P应放在____处（2）现备有以下器材：A．干电池1个

B．滑动变阻器（0~50Ω）C．滑动变阻器（0~1750Ω）D．电压表（0~3V）E．电压表（0~15V）

F．电流表（0~0.6A）

G．电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选____，电流表应选___，电压表应选__。(填字母代号)（3）如图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E=__V，内电阻r=__

_Ω。参考答案：（1）a（2）B

,F_,D.（3）1.5

,1.15.（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测量出金属丝的长度。再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。金属丝的电阻大约为4Ω。（1）下图为螺旋测微器的实物示意图，在对金属丝进行测量时应将金属丝放在图中螺旋测微器的④和⑤之间，旋转

，当螺旋测微器的⑤部位接近金属丝时，再旋转

，当出现“咯咯”声时停止转动，此时扳动

固定螺旋测微器，得到的结果如图所示，从图中读出金属丝的直径为______________mm。

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源：电动势约4.0V，内阻很小

电流表：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω

电流表：量程0～3.0A，内阻约0.025Ω

电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ

滑动变阻器：最大阻值50Ω

开关、导线等

为了减小实验误差，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_____________。（3）根据所选的器材，在虚线方框内补画出简洁且合理的实验电路图。参考答案：（1）①；③；②；（3分）0.520(0.519—0.521)（3分；（2）A1（3分）；（3）如图（3分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱，左右两管水银面高度差为hcm，外界大气压为h0cmHg.(1)若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分)，求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位)；(2)在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l，求此时空气柱的温度T′.参考答案：(1)h＋3l(2)T【分析】气体的状态变化方程【详解】①封闭气体等温变化：，，解得：②空气柱的长度为开始时的长度l时，左管水银面下降，右管水银面会上升，此时空气柱的压强：由解得：17.如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平面屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1