广东省江门市新会中学2021年高二物理期末试卷含解析

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. （多选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒都处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列措施可行的是 （ ）

A．增大匀强电场间的加速电压 B．增大磁场的磁感应强度 C．减小狭缝间的距离 D．增大D形金属盒的半径

参：

BD

2. 伏安法测电阻的接法有如图中甲、乙两种，下列说法正确的是（ ）

A． 两种接法完全等效 B． 按甲图接法，测得值偏小

C．

若待测电阻的阻值很大，按甲图接法误差较小

D． 若待测电阻的阻值很小，按甲图接法误差较小

参： C

考点：伏安法测电阻

解：A、甲电路采用电流表内接法，乙电路是电流表的外接法，两种电路效果不同，故A错误； B、甲图采用电流表内接法，由于电流表的分压作用，使待测电阻的测量值大于真实值．测得的电阻偏大，故B错误；

C、当待测电阻很大，远大于电流表内阻时，采用电流表内接法实验误差较小，甲电路测大电阻误差小，故C正确；

D、甲采用电流表内接法，若待测电阻的阻值很小，待测电阻阻值与电流表内阻相差不多时，电流表分压对实验影响很大，实验误差较大，故D错误； 故选：C．

3. （单选）如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。今对金属棒施加一个水

平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是（ ）。

A．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1: B．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1:1

C．从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为1:1

D．从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1:1

参：

C

4. （多选题）北半球海洋某处，地磁场水平分量B1=0.8×10﹣

4T，竖直分量B2=0.5×10﹣

4T，海水向北流动．海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方

向，两极板相距L=20m，如图所示．与两极板相连的电压表（可看作理想电压表）示数为U=0.2mV，则（ ）

A．西侧极板电势高，东侧极板电势低 B．西侧极板电势低，东侧极板电势高 C．海水的流速大小为0.125m/s D．海水的流速大小为0.2m/s

参：

AD

【考点】霍尔效应及其应用；电源的电动势和内阻．

【分析】海水向北流动时，正负离子向北流动，受到洛伦兹力向东西方向偏转，打在两极板上，在两极板间形成电场，最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出流速．

【解答】解：正负离子向北流动，受到洛伦兹力，正离子向西侧极板偏转，负离子向东侧极板偏转，两极板间形成电场，最终最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，

有qvB=q，

所以v==m/s=0.2m/s．

西侧极板带正电，东侧极板带负电，所以西侧极板电势高，东侧极板电势低． 故AD正确，BC错误． 故选AD．

5. 在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带异种电荷的小球，同时从静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是

A.速度变大，加速度变大 B.速度变小，加速度变小 C.速度变大，加速度变小 D.速度变小，加速度变大 参： A

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6. 如图11所示，在正的点电荷形成的电场中，A、B两点间的电势差U＝200 V．电荷量为6×10-8

C的正试探电荷从A点移到B点，电场力对其做的功为___________J，A、B两点中电

势较高的点是______________点．

参：

7.

参：

8. 如图所示，质量为m的带正电小球套在竖直的绝缘杆上并能沿杆竖直下滑，匀强磁场的磁感应强度大小为B方向水平，并与小球运动方向垂直。若小球的电荷量为q，球与杆间的动摩擦因数为μ，设竖直绝缘杆足够长，则小球由静止释放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm= ______

参：

9. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右) .一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：他将船平行码头自由停泊，在岸上记下船尾的位置，然后轻轻从船尾上船走到船头后下船，用卷尺测出哪几个距离，他还需知道自身的质量m，才能测出渔船的质量M．请你回答下列问题：

（1）该同学是根据 定律来估测小船质量的；

（2）要求该同学测出的距离有： .（先用文字说明，再给每一个距离赋予一个字母） （3）所测渔船的质量 （表达式）.

参：

（1）动量守恒(2分) （2）船长L和船后退距离d (2分)（3） M=

10. （5分）使用中值电阻为（×1档）的多用电表测量两个定值电阻和，（已知

和

的阻值分别约为

和

,在下列各项操作中选出尽可能准确地测量各阻值、并

符合多用电表使用规则的操作：

A.转动选择开关使其尖端对准“×1k”档

B.转动选择开关使其尖端对准“×100”档 C.转动选择开关使其尖端对准“×10”档 D.转动选择开关使其尖端对准“×1”档 E.转动选择开关使其尖端对准“OFF”档

F.将两表笔分别接触R1两端，读出R1的阻值后，随即断开 G.将两表笔分别接触R1两端，读出R1的阻值后，随即断开 H.将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到O欧姆位置。 所选操作的合理顺序

为： 。 参：

D H F A H G E（或 A H G D H F E）

11. （4分）一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30o

时，反射光与折射光恰好垂直。因此，可以推断出玻璃的折射率为 。 参：

12. 如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计，玻璃管竖直悬挂，上端封闭、下端开口，管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气，活塞连接一轻质秤钩。已知玻璃管横截面积为

，现将不同质量的钩码

挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离

，

在实验过程中气体的温度保持不变，四次实验的数据记录在下面的表格上：

（1）通过计算可得实验时大气压强。

（2）在玻璃管测力计上处应标上所测作用力

，空气柱长度

随加在秤钩上

作用力

变化而

（填：均匀，不均匀）变化。

（3）通过实验同学们发现用这种玻璃管测力计来测力，存在一些不足之处，请列举两点： a、 b、

参：

（1）

（2）

、不均匀 （3）大气压强改变、环境温度改变

13. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：他将船平行码头自由停泊，在岸上记下船尾的位置，然后轻轻从船尾上船走到船头后下船，用卷尺测出哪几个距离，他还需知道自身的质量m，才能测出渔船的质量M。

请你回答下列问题：

①该同学是根据______定律来估测小船质量的；

②该同学测出的数据有：船长L和船后退距离d，则所测渔船的质量表达式为______。

参：

(1). 动量守恒 (2). M=

【详解】①由题意可知，小船和人在相互作用过程中所受的外力之和为零，故系统动量守恒，该同学

是根据动量守恒定律来估测小船质量的； ②取船的速度方向为正，根据动量守恒定律得：

Mv-mv′=0

即有：

得：

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：

解：（1）如果分子间距离约为10﹣10 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. 在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象． 参：

闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化． 四、计算题：本题共3小题，共计47分

16. （计算）如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，定值电阻R1=1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，求：

（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？ （2）当变阻器的阻值R2为多大时变阻器消耗功率的最大？变阻器消耗的最大功率是多少？ （3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？电源的效率为多大？

参：

(1) R2=0时0.56W (2)

Ω 0.56W (3)0.75W 50%

（1）变阻器的阻值R2=0时，R1消耗的功率最大

由闭合电路的欧姆定律得：

电阻R1消耗的最大功率：

W

（2）由闭合电路的欧姆定律得：

变阻器消耗的功率：

当Ω时，变阻器消耗的功率最大W

（3）电源输出功率：

当

时，电源输出功率最大

Ω，

=0.75W %

电源的效率

17. 如图甲所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间的夹角为，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值

为

的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质

量m=0.20kg，电阻

，重物的质量M=0.60kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜

面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示，不计导轨电阻，，求：

（1）磁感应强度B的大小； （2）在0.6s内通过电阻R的电量； （3）在0.6s内电阻R产生的热量。

参：

（1）

（2）

（3）

试题分析：由图乙看出，ab棒最终做匀速运动，其斜率等于速度，由数学知识求得斜率，即可得到

ab棒匀速运动的速度．根据平衡条件和安培力公式F=BIL结合，即可求得B；根据电量公式q=I?△t，闭合电路欧姆定律：

，法拉第电磁感应定律：

，联立可得通过电阻R的电

量；由能量守恒定律求电阻R中产生的热量。

（1）由题图乙得ab棒匀速运动时的速度

，

感应电动势E=BLv，感应电流

棒所受安培力：

，

棒ab匀速时，棒受力平衡：

解得：

（2）由图乙得，在0.6s内ab棒上滑的距离s=1.40m，根据电量公式q=I?△t，闭合电路欧姆定律：

，法拉第电磁感应定律：

，联立可得通过电阻R的电量：

（3）设0.6s内整个回路产生的热量为Q， 由能量守恒定律得，

代入数据解得：

电阻R产生的热量：

点睛：本题主要考查了电磁感应与力学、电路知识的综合，抓住位移图象的意义：斜率等于速度，根据平衡条件和法拉第定律、欧姆定律等等规律结合进行求解。

18. 现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=－13.6 eV，这群氢原子发光的光谱共有_________条谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大是_________eV． 参：