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1、山西省长治市县第二中学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. 如图所示，MN是位于水平平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab 与屏平行，由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上，在竖直平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是A左红右紫，红光 B左红右紫，紫光C左紫右红，红光 D左紫右红，紫光 参考答案：B2. （单选）如图所示，边界OA与OC之间
2、分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场已知AOC60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为参考答案：B3. （多选）一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、相距.45m，右图是A处质点的振动图象。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是A4.5m/s B . 3.0m/s C . 1.
3、5m/s D .0.9m/s参考答案：AD4. 如图所示，将小球A、B分别由静止同时释放（B小球未画出），最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中A沿圆弧轨道从A点运动到D，且A点很靠近D点B是从竖直直径CD所在直线上的某一点出发做自由落体运动，如果忽略一切摩擦阻力，要求A、B同时到达D点，那么B的出发点应该在A.圆心O到D之间的某一点B.圆心O到C之间的某一点C.圆心O点D.C点以上的某一点参考答案：B两球运动时间相等对A球做简谐运动，由、其运动时间为，所以对B球做自由落体运动，由得；所以，故出发点在OC间，故选B。5. （单选）关于磁感应强度的定义式的理解，正确的是()A磁感应强度B的方向与
4、小磁针静止时S极的指向相反B磁感应强度B的方向由安培力F的方向决定C磁感应强度B的大小与磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L乘积成反比D在匀强磁场中任何位置的通电导线所受磁场力F与电流强度 和导线长度的乘积IL的比值都是相同的参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在光滑的水平面上，质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动，质量为1kg的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于物体与车之间存在摩擦,经过0.4s它们达到了共同的速度 m/s，小车所受摩擦力的大小为 N.参考答案： 2 ， 5 7. 在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体ab
5、在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于 伏,如果R1=6，R2=3，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为 安培. 参考答案：8. 一带电量为Q、质量为m的小球从倾角为的斜面上由静止下滑，斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则小球在斜面上滑行的最大速度是 。参考答案：mgcos/qB9. 如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为_Wb。在线圈由图示位置绕z轴向下转过60的过程中，通过线圈的磁通量改变了_Wb。(可以用根式表示)参考答案：0 或3.4610-2 10. 如图所
6、示是使用光电管的原理图，当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。当变阻器的滑动端P向 滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会增大。（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为 （已知电子电荷量为e）。（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_ （填“增加”、“减小”或“不变”）。 参考答案：左 Ue 不变 当变阻器的滑动端P向左移动，反向电压减小，光电子到达右端的速度变大，则通过电流表的电流变大；当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得，则光电子的最大初动能为Ue；根据光电效应方程知，知入射
7、光的频率不变，则光电子的最大初动能不变。11. 一电阻在2s内通过横截面的电量为4C，加在它两端的电压为50V，则电阻的阻值为 。 参考答案：12. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为12.09eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种，其中最短波长为 。(已知普朗克常量，1eV=1.610-19J)（结果保留两位有效数字）参考答案：3 1.010-7 13. 参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明
8、理由（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为1010 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都
9、增大所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零答案如上【考点】分子势能；分子间的相互作用力【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零15. （5
10、分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图（甲）所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线现将该电源和一个变阻器R0接成如图（乙）所示电路，已知电源允许通过的最大电流为3A，变阻器的最大阻值为R0=22求：（1）电源电动势E和内电阻r（2）空载时A、B两端输出的电压范围（3）滑片移至最上端时，A、B两端所接负载的电阻值为4.9求此时电源的输出功率。参考答案：（1） E12V，r=2（2）011V（3）16W（1）据全电路欧姆定律 由图（甲）可知，
11、当I0时，EU12V 当E12V，R2时，U6V，据全电路欧姆定律可得r=2（2）空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压UAB0 当滑片移至最上端时，有，可得这时的输出电压UAB11V 所以，空载时输出电压范围为011V（3）设所接负载电阻值为R/， 代入数据可得R外=4 由 得 I=2A 电源的输出功率P出= I2R外=16W 17. （计算）（2014秋?赫章县校级月考）如图所示，一质量为2kg的铅球从地面2m高处自由下落，现入沙坑2cm深处，求：（1）小球落地时的速度；（2）沙子对铅球的平均阻力（g=10m/s2）参考答案：（1）小球落地时的速度为2m/s；（2）沙子对铅球的平均阻力
12、为2020N动能定理的应用解：（1）从铅球开始下落到落地过程中，由动能定理得：mgH=mv20，解得铅球落地时的速度为：v=m/s；（2）从铅球开始下落到铅球陷入沙坑的整个过程中，由动能定理可得：mg（H+h）Ffh=00，代入数据解得：Ff=2020N；答：（1）小球落地时的速度为2m/s；（2）沙子对铅球的平均阻力为2020N18. 如图所示的空间分为、三个区域,各边界面相互平行,区域存在匀强电场,电场强度E=1.0104V/m,方向垂直边界面向右.、区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0
13、m、d2= d3=6.25m,一质量m=1.010-8kg、电荷量q=1.6106C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计。求：(1)粒子离开区域时的速度大小v(2)粒子在区域内运动时间t(3)粒子离开区域时速度与边界面的夹角参考答案：解:(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有 qEd1= （2分） 解得 v=4.0103m/s （1分） (2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则 qvB1= （2分）解得 r=12.5m （1分）设在区内圆周运动的圆心角为,则 解得 =30 （1分） 粒子在区运动周期 （1分）粒子在区运动时间 t= 解得 t=1.610-3s （1分）(3)设粒子在区做圆周运动道半径为R,则 qvB2= （2分）解得 R=6.25m （1分） 粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知为
