2021年7月
本試卷分客觀題和主觀題兩部分共17題，共100分，共4頁?？荚嚂r間為90分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，只交答題卡。
第Ⅰ卷 客觀題
一、選擇題（1-8單選，9-12多選，每題4分，共計48分，漏選2分，錯選或不選0分）
1、黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，以下判斷錯誤的是( )
A. 在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大
B. 在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長不是最大的，
也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間
C. 溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值就越大
D. 溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動
2、下列說法正確的是( )
A．在一定溫度下，當(dāng)人們感到潮濕時，水蒸發(fā)慢，空氣的絕對濕度一定較大
B．脫脂棉脫脂的目的在于使它從可以被水浸潤變?yōu)椴槐凰?，以便吸取藥?br>C．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體
D．在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形是因為液體表面張力的作用
3、某手持式考試金屬探測器如圖所示，它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通訊儲存設(shè)備。工作時，探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報。則（ ）
A．被測金屬物中產(chǎn)生的是恒定電流
B．被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流
C．探測器與被測金屬物相對靜止時不能發(fā)出警報
D．違規(guī)攜帶的手機(jī)只有發(fā)出通訊信號時才會被探測到
4、如圖甲所示，固定閉合線圈abcd處于方向垂直紙面向外的磁場中，磁感線分布均勻，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是( )
A．t＝1 s時，ab邊受到的安培力方向向右
B．t＝1 s時，ab邊受到的安培力方向向左
C．t＝2 s時，ab邊受到的安培力最大
D．t＝4 s時，ab邊受到的安培力最大
5、如圖所示，M為理想變壓器，電表為理想電表，導(dǎo)線電阻忽略不計，原線圈接穩(wěn)定的正弦式交流電源。當(dāng)滑動變阻器滑片P向下移動時，下列說法正確的是( )
A1 的讀數(shù)減小
B．V1的讀數(shù)減小
C．A2的讀數(shù)增大
D．V2的讀數(shù)增大
6、一半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)用一根長為L的絕緣輕細(xì)桿懸掛于O1點，桿所在直線過圓環(huán)圓心，在O1點的正下方有一半徑為L＋2r的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心O2與O1點在同一豎直線上，O1點在圓形磁場區(qū)域邊界上，如圖所示?，F(xiàn)使絕緣輕細(xì)桿從水平位置由靜止釋放，下擺過程中金屬圓環(huán)所在平面始終與磁場垂直，已知重力加速度為g，不計空氣阻力及其他摩擦阻力，則下列說法正確的是( )
A．金屬圓環(huán)最終會靜止在O1點的正下方
B．金屬圓環(huán)最終會在磁場區(qū)域內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動
C．金屬圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mgL
D．金屬圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mg(L＋r)/2
7、下列有關(guān)半衰期的說法正確的是( )
A．放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時間越短，衰變速度越快
B．放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下的未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也變短
C．把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度
D．降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可減小衰變速度
8、如圖所示，是研究光電效應(yīng)的電路圖，對于某金屬用綠光照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則以下說法正確的是（ ）
A. 將滑動變阻器滑動片向右移動，電流表的示數(shù)一定增大
B. 如果改用紫光照射該金屬時，電流表無示數(shù)
C. 將K極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照射時，
電流表的示數(shù)一定增大
D. 將電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照射時，將滑動
變阻器滑動片向右移動一些，電流表的讀數(shù)可能不為零
9、物體體積變化時，分子間距離會隨之變化，分子勢能也會發(fā)生變化。下圖為分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系曲線，以下判斷正確的是（ ）
A．當(dāng)r＝r1時，分子勢能最小
B．當(dāng)r＝r2時，分子引力與斥力大小相等
C．當(dāng)r>r2時，分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力
D．當(dāng)r由r2變到r1過程中，分子間作用力的合力做正功
10、目前無線電力傳輸技術(shù)已經(jīng)成熟，如圖所示為一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力，兩個感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置。利用這一原理，可以實現(xiàn)對手機(jī)進(jìn)行無線充電。下列說法正確的是( )
A．只要A線圈中輸入電流，B線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
B．只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
C．A中電流越大，B中感應(yīng)電動勢越大
D．A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動勢越大
11、如圖所示，倒懸的導(dǎo)熱汽缸中有一個可無摩擦上下移動且不漏氣的活塞A，活塞A的下面吊著一個重物，汽缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.起初各部分均靜止不動，大氣壓強(qiáng)保持不變.對于汽缸內(nèi)的氣體，當(dāng)其狀態(tài)緩慢發(fā)生變化時，下列判斷正確的是( )
A．若環(huán)境溫度升高，則氣體的壓強(qiáng)一定增大
B．若環(huán)境溫度不變，當(dāng)活塞緩慢向下移動時，氣體內(nèi)能不變
C．保持環(huán)境溫度不變，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體一定會吸熱
D．若環(huán)境溫度降低，緩慢增加重物的質(zhì)量，氣體體積可能保持不變
12、如圖所示，在MN、QP間存在一勻強(qiáng)磁場，t＝0時，一正方形光滑金屬線框在水平向右的外力F作用下緊貼MN從靜止開始做勻加速運(yùn)動，外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。已知線框質(zhì)量m＝1 kg、電阻R＝2 Ω，則 ( )
A．磁場寬度為4 m
B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq \r(2) T
C．線框穿過磁場過程中，通過線框的電荷量為2 C
D．線框穿過磁場過程中，線框產(chǎn)生的熱量為1 J
第Ⅱ卷 主觀題
實驗題（共16分）
13（10分）(1)某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示，則它們的讀數(shù)依次是________mm、________A、________V.
(2)已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10 Ω，電流表內(nèi)阻約為幾歐，電壓表內(nèi)阻約為20 kΩ，電源為干電池(不宜在長時間、大功率狀況下使用)，電源電動勢E＝4.5 V，內(nèi)阻較?。畡t以下電路圖中，________(填 “甲”或“乙”)電路為本次實驗應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實值偏________(填“大”或“小”)．
(3)若已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA＝2.0 Ω，那么測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)選用上圖中的圖______（填“甲”或“乙”）電路．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻Rx＝________(用題中字母符號表示)．
14（6分）有一個小電珠上標(biāo)有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個電珠的I-U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：
A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10 kΩ)
B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ)
C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.4 Ω)
D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻1.0 Ω)
E．滑動變阻器(10 Ω，2 A)
F．滑動變阻器(500 Ω，1 A)
G．學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)實驗時，選用圖______（填“甲”或“乙”）來完成實驗。
(2)實驗中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________．(用字母序號表示)
(3)把圖2中所示的實驗器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實物電路圖．
計算題（共計36分）
15（10分）如圖甲所示，A車原來臨時停在一水平路面上，B車在后面勻速向A車靠近，A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)后啟動A車，以A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t＝0)，A、B兩車的v-t圖像如圖乙所示。已知B車在第1 s內(nèi)與A車的距離縮短了x1＝12 m。
(1)求B車運(yùn)動的速度vB和A車的加速度a的大小。
(2)若A、B兩車不會相遇，則A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車時(t＝0)兩車的距離x0應(yīng)滿足什么條件？
16(10分）如圖1所示，豎直放置的均勻細(xì)U形管，左管上端封閉，長OA＝30 cm，右管足夠長且上端開口，底部管長AB＝20 cm。初始時左右兩管水銀面等高、且水銀柱高為10 cm，左管中封閉氣體溫度為27 ℃。已知大氣壓強(qiáng)為p0＝76 cmHg，g取10 m/s2。請計算下列問題（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）.
(ⅰ)若對左管中封閉氣體加熱，直至左、右管中水銀面形成4 cm長的高度差，則此時封閉氣體的溫度為多少攝氏度？
(ⅱ)若保持封閉氣體溫度為27 ℃不變。使U形管在豎直面內(nèi)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動，則當(dāng)左管的水銀恰好全部進(jìn)入AB內(nèi)時，封閉氣體的壓強(qiáng)為多大？
17（16分）同一水平面上的兩根正對平行金屬直軌道MN、M′N′，如圖所示放置，兩軌道之間的距離l＝0.5 m，軌道的MM′端之間接一阻值R＝4 Ω 的定值電阻，軌道的電阻可忽略不計，NN′端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0＝0.5 m，水平直軌道MK、M′K′段粗糙，KN、K′N′段光滑，且KNN′K′區(qū)域恰好處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.64 T，磁場區(qū)域的寬度d＝1 m，且其右邊界與NN′重合。現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.2 kg、電阻r＝1 Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場左邊界s＝2 m處，在與桿垂直的水平恒力F＝2 N作用下開始運(yùn)動，導(dǎo)體桿ab與粗糙導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，當(dāng)運(yùn)動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能通過半圓形軌道的最高處PP′。已知導(dǎo)體桿在運(yùn)動過程中與軌道始終垂直且接觸良好，g取10 m/s2。求：
(1)導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿的電流大小和方向；
(2)導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R的電荷量；
(3)導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱。
2020-2021學(xué)年度下學(xué)期期末考試
高二物理試題答案
2021年7月
13（10分）
0.999 （2分） ； 0.42 （2分） ； 2.20（2分）
甲 （1分） ； 小 （1分）
乙 （1分） ； eq \f(U,I)－RA （1分）
14（6分）(1)甲（1分） (2)A（1分） D（1分） E（1分） (3)見解析圖（2分）
15（10分）
(1)在t1＝1 s時A車剛啟動，兩車間縮短的距離x1＝vBt1 （1分）
代入數(shù)據(jù)解得B車的速度vB＝12 m/s （1分）
A車的加速度a＝eq \f(vB,t2－t1) （1分）
將t2＝5 s和其余數(shù)據(jù)代入解得A車的加速度大小a＝3 m/s2（1分）
（2）兩車的速度達(dá)到相等時，兩車的距離達(dá)到最小，對應(yīng)于v-t圖像的t2＝5 s時刻（2分）
此時兩車已發(fā)生的相對位移為梯形的面積，則x＝eq \f(1,2)vB(t1＋t2)（2分）
代入數(shù)據(jù)解得x＝36 m （1分）
因此，若A、B兩車不會相遇，則兩車的距離x0應(yīng)滿足條件：x0>36 m（1分）
16（10分）
答案 (ⅰ)74 ℃ (ⅱ)51cmHg
解析 (ⅰ)設(shè)U形管的橫截面積為S，以左側(cè)封閉氣體為研究對象
狀態(tài)一：V1＝20 cm×S、T1＝273＋t1＝300 K、p1＝p0＝76 cmHg (1分)
狀態(tài)二：V2＝22 cm×S、T2＝273＋t2、p2＝p0＋4 cm Hg＝80 cmHg (1分)
由理想氣體狀態(tài)方程有eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2) (2分)
解得t2≈74 ℃ (2分)
(ⅱ)左管的水銀恰好全部進(jìn)入AB時
狀態(tài)三：V3＝30 cm×S、p3
由玻意耳定律有p1V1＝p3V3 (2分)
解得p3≈51cmHg (2分)
17（16分）
答案 (1)0.384 A 由b向a (2)0.064 C (3)1.1 J
解析 (1)設(shè)導(dǎo)體桿在F的作用下運(yùn)動至磁場的左邊界時速度為v1，
由動能定理得 ： (F－μmg)s＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)－0（2分）
代入數(shù)據(jù)解得 ： v1＝6 m/s
導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Blv1（1分）
E＝1.92 V
此時通過導(dǎo)體桿的電流I＝eq \f(E,R＋r) （1分）
I＝0.384 A（1分）
根據(jù)右手定則知，電流方向由b向a（1分）
(2)設(shè)導(dǎo)體桿在磁場中運(yùn)動的時間為t，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值為eq \(E,\s\up6(－))，則由法拉第電磁感應(yīng)定律有
eq \(E,\s\up6(－))＝eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(Bld,t)（1分）
通過電阻R的感應(yīng)電流的平均值eq \(I,\s\up6(－))＝eq \f(\(E,\s\up6(－)),R＋r)（1分）
通過電阻R的電荷量q＝eq \(I,\s\up6(－))t（1分）
代入數(shù)據(jù)q＝eq \f(Bld,R＋r)＝0.064 C（1分）
(3)設(shè)導(dǎo)體桿離開磁場時的速度大小為v2，運(yùn)動到半圓形軌道最高處的速度為v3，因?qū)w桿恰好能通過半圓形軌道的最高處，則在軌道最高處時，由牛頓第二定律有mg＝meq \f(veq \\al(2,3),R0)（2分）
代入數(shù)據(jù)解得v3＝eq \r(5) m/s
桿從NN′運(yùn)動至PP′的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,3)＋mg·2R0（2分）
代入數(shù)據(jù)解得v2＝5 m/s
導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中損失的機(jī)械能ΔE＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)（1分）
ΔE＝＝1.1 J
此過程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q熱＝ΔE＝1.1 J（1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
D
B
A
A
B
A
D
BC
BD
BCD
AB

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