安徽省滁州市定遠縣育才學校2020-2021學年高二物理下學期期末考試試題（含答案）

1、安徽省滁州市定遠縣育才學校2020-2021學年高二物理下學期期末考試試題一、單選題（本大題共15小題，共60分）1. 將多匝閉合線圈置于僅隨時間變化的磁場中，關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是()A. 感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關B. 穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C. 穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大D. 感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同2. 經(jīng)過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上(如圖所示)，線圈A連接電池與開關，線圈B閉合并在其一段直導線附近平行放置小磁針.法拉第可觀察到的現(xiàn)

2、象有()A. 合上開關，A線圈接通電流瞬間，小磁針偏轉一下，隨即復原B. 只要A線圈中有電流，小磁針就會發(fā)生偏轉C. A線圈中電流越大，小磁針偏轉角度也越大D. 開關斷開，A線圈中電流中斷瞬間，小磁針會出現(xiàn)與A線圈中電流接通瞬間完全相同的偏轉3. 某同學做“探究產(chǎn)生感應電流的條件”的實驗，裝置如圖所示，以下步驟中不 能產(chǎn)生感應電流的是A. 將磁鐵勻速插入線圈B. 將磁鐵加速插入線圈C. 將磁鐵加速從線圈中抽出D. 將磁鐵置于線圈中靜止不動4. 長直導線與環(huán)形導線固定在同一平面內，長直導線中通有圖示方向的電流。當電流逐漸增大時()A. 環(huán)形導線中可能沒有感應電流B. 環(huán)形導線中有感應電流，但方向

3、不確定C. 環(huán)形導線中有收縮的趨勢D. 環(huán)形導線有靠近長直導線的趨勢5. 如圖所示，長直導線和矩形線框abcd在同一平面內，直導線中通過恒定電流，電流方向豎直向上。現(xiàn)使線框由位置I向右先加速后減速平動到位置II，在線框的運動過程中()A. 線框中先產(chǎn)生順時針方向的感應電流，后產(chǎn)生逆時針方向的感應電流B. 線框中先產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，后產(chǎn)生順時針方向的感應電流C. 線框中一直產(chǎn)生順時針方向的感應電流D. 線框中一直產(chǎn)生逆時針方向的感應電流6. 如圖所示，金屬圓盤置于垂直紙面向里的勻強磁場中，其中央和邊緣各引出一根導線，與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導線接在兩根水平

4、導軌上，導軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面向外的勻強磁場中。下列說法正確的是A. 圓盤順時針勻速轉動時，a點的電勢高于b點的電勢B. 圓盤順時針加速轉動時，ab棒受到向左的安培力C. 圓盤順時針加速轉動時，ab棒將向右運動D. 圓盤順時針減速轉動時，a點的電勢高于b點的電勢7. 如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在間距為L的光滑平行導軌上向右滑行，設整個電路總電阻為R(恒定不變)，整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是()A. ab桿中的電流與速率v成正比B. 磁場作用于ab桿的安培力與速率v成反比C. 電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D. 外力對ab桿做功的功率與速率v

5、的平方成反比8. 光滑金屬導軌L=0.4m，電阻不計，均勻變化的磁場穿過整個導軌平面，如圖甲.磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙.金屬棒ab的電阻為1，自t=0時刻開始從導軌最左端以v=1m/s的速度向右勻速運動，則()A. 1s末回路中電動勢為0.8VB. 1s末ab棒所受磁場力為0.64NC. 1s末回路中電動勢為1.6VD. 1s末回路中電動勢為0V9. 一直升飛機停在南半球的地磁極上空，該處地磁場的磁感應強度在豎直方向的分量為B，螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉動的頻率為f，順著地磁場的方向看，螺旋槳按順時針方向轉動螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示如果忽略a到轉軸中心線的

6、距離，用E表示每個葉片中的感應電動勢，則() A. E=fl2B，且a點電勢低于b點電勢B. E=2fl2B，且a點電勢低于b點電勢C. E=fl2B，且a點電勢高于b點電勢D. E=2fl2B，且a點電勢高于b點電勢10. 如圖所示，水平放置的U形光滑框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一個半徑為L、質量為m的半圓形硬導體AC在水平向右的恒定拉力F的作用下，由靜止開始運動距離d后速度為v，半圓形硬導體AC的電阻為r，其余電阻不計.下列說法不正確的是()A. 此時AC兩端電壓為UAC=2BLvR0R0+rB. 此過程中回路產(chǎn)生的熱量Q=Fd12mv2

7、C. 此過程中通過電阻R0的電荷量為q=2BLdR0+rD. 此過程所用時間t=1F(2B2L2dR0+r+mv)11. 如圖所示為研究光電效應的實驗裝置，當用某一頻率的光照射光電管的陰極K時，電路中有光電流產(chǎn)生，下列說法正確的是A. 若僅減弱該光束的光照強度，可能不再發(fā)生光電效應B. 若僅增強該光束的光照強度，其飽和光電流一定增大C. 若僅增大光電管兩極的電壓，其飽和光電流一定增大D. 僅將電源正負極反接，一定沒有光電流產(chǎn)生12. 氫原子能級圖如圖所示，關于玻爾理論與氧原子躍遷，下列敘述正確的是A. 玻爾的原子模型完全推翻了盧瑟福的原子理論，能夠解釋所有的原子發(fā)光現(xiàn)象B. 電子躍遷時輻射的光

8、子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率C. 氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量為17.0eVD. 大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時總共可輻射出6種不同頻率的光13. 鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的，一種典型的情形是生成鋇和氪，同時放出3個中子，核反應方程是92235U+01n56144Ba+3689Kr+301n，以下說法正確的是( )A. 該反應質量數(shù)守恒，沒有質量虧損B. 92235U的中子數(shù)比56144Ba的多91個C. 92235U的比結合能比56144Ba的大D. 56144Ba的結合能比3689Kr的大14. “人造太陽”實驗中的可控熱核反應的聚變方程是12H

9、+13H24He+01n，反應原料氘(12H)富存于海水中，氚(13H)可以用中子轟擊鋰核(36Li)得到，則關于中子轟擊鋰核產(chǎn)生一個氚核和一個新核，下列說法正確的是()A. 該核反應方程為36Li+01n24He+12HB. 核反應生成物中的粒子具有很強的電離本領，但穿透能力較弱C. 在中子轟擊鋰核(36Li)的核反應生成物中有粒子，故該核反應屬于衰變D. 核聚變的條件是要達到高溫高壓的熱核反應狀態(tài)，故核聚變過程不能釋放出核能15. 近期熱映的流浪地球這部電影獲得了極大的好評，也涉及了許多物理知識，如氦閃、地球剎車和逃逸、木星的引力彈弓效應太陽發(fā)生氦閃之前進行的是氫聚變，關于核反應的類型，下

10、列表述正確的是A. 92238U90234T+24He是衰變B. 714N+24He817O+11H是衰變C. 24He+1327Al1530P+01n是核聚變D. 3482Se3682Kr+210e是核裂變二、計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）16. 在某些恒星內部，3個氦核(24He)結合成1個碳核(612C)。已知1個氦核的質量為m1、1個碳核的質量為m2，1個質子的質量為mp，1個中子的質量為mn，真空中的光速為c。求：(1)寫出核反應方程式；(2)反應過程中產(chǎn)生的核能；(3)碳核的比結合能。17. 長為l的金屬棒ab以a點為軸在垂直于勻強磁場的平面內以角速度做勻速轉動，

11、如圖所示，磁感應強度為B.求：(1)ab棒各點的平均速率(2)ab兩端的電勢差(3)經(jīng)時間t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應電動勢多大？18. 一矩形線圈abcd置于磁感強度為0.5T的勻強磁場左側，磁場寬度等于線框ab的邊長，ab=0.5m，bc=0.2m，當加一水平向右的力F=0.6N的拉力時線框恰能以6m/s的速度勻速穿過磁場。求： (1)進入磁場時感應電流的大小和方向; (2)線框總電阻R ; (3)穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能。19. 如圖甲所示，固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌，間距d=3m，導軌右端連接一阻值為R=3的小燈泡L。在CDEF矩形區(qū)域內有豎直向上

12、的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化如圖乙所示，CF長為2m。在t=0時刻，電阻不計的金屬棒ab在水平恒力F作用下，由靜止開始沿導軌向右運動。金屬棒從圖中位置運動到EF位置的整個過程中，通過小燈泡的電流強度始終沒有發(fā)生變化。求：(1)通過小燈泡的電流強度；(2)恒力F的大?。?3)金屬棒進入磁場前做勻加速直線運動的加速度大小。答案解析1.【答案】C【解析】A.由法拉第電磁感應定律E=nt知，感應電動勢的大小與線圈匝數(shù)有關，A錯誤;BC.感應電動勢正比于t，與磁通量的大小無直接關系，B錯誤，C正確;D.根據(jù)楞次定律知，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯誤。2.

13、【答案】A【解析】A、D、閉合電鍵后，線圈中的磁場方向為順時針，且增加，故根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場為逆時針方向，故右側線圈中感應電流方向俯視逆時針，故直導線有電流，小磁針旋轉一下，電路穩(wěn)定后，無感應電流，小磁針不偏轉；同理當斷開瞬間時，根據(jù)楞次定律，結合右手螺旋定則可知，小磁針的偏轉方向與接觸瞬間的方向相反，故A正確，D錯誤；B、C、只有電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應電流，即原磁場變化時才有感應電流，故產(chǎn)生感應電流的條件是：穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化，而與線圈的電流大小無關，而是與電流變化大小有關，故BC錯誤。故選A。3.【答案】D【解析】解：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就

14、會產(chǎn)生感應電流。當磁鐵勻速、加速插入線圈或加速從線圈中抽出時，都會引起磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流；當磁鐵放在線圈中靜止不動時，磁通量雖然不為零，但磁通量沒有發(fā)生變化，就不會產(chǎn)生感應電流，故D正確，ABC錯誤。本題選擇沒有產(chǎn)生感應電流的，故選：D。本題考查感應電流的條件，要知道產(chǎn)生感應電流需要有兩個條件：一是要有閉合回路；二是回路中磁通量發(fā)生變化。4.【答案】C【解析】解：AB、根據(jù)右手定則可以判定，導線右側的磁場方向向里，當電流增大時，穿過線圈的磁通量增大，產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向外，是逆時針方向的感應電流，故A錯誤，B錯誤；C、當電流逐漸增大時，電流產(chǎn)生的磁場增大，穿過環(huán)形導線的磁通

15、量增大，由楞次定律可知，環(huán)形導線的面積有收縮的趨勢，故C正確；D、當電流逐漸增大時，電流產(chǎn)生的磁場增大，穿過環(huán)形導線的磁通量增大，由楞次定律可知，環(huán)形導線有遠離直導線的趨勢，故D錯誤；故選：C。會判斷通電直導線周圍的磁場分布，知道它是非勻強電場，同時要根據(jù)楞次定律和安培定則判斷感應電流的方向，根據(jù)楞次定律判斷線圈運動的趨勢。通電指導線周圍的磁場為非勻強磁場，會應用楞次定律和安培定則結合解題，考查比較全面。5.【答案】C【解析】A. 由安培定則得，載有恒定電流的直導線產(chǎn)生的磁場在線框處的方向為垂直直面向里，并且離導線越遠磁感應強度越小，故當沿圖示方向移動線框時，穿過線框平面的磁通量要減小，感應電

16、流的磁場應與原磁場同向，由楞次定律得，線框電流為順時針，故ABD錯誤，C正確；故選C6.【答案】B【解析】A.當圓盤順時針勻速轉動時，線圈A中產(chǎn)生恒定的電流，那么線圈B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應電動勢，則ab間沒有電勢差，a點的電勢等于b點的電勢，故A錯誤；BC.由右手定則可知，圓盤順時針加速轉動時，感應電流從圓心流向邊緣，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強，由楞次定律可知，線圈B中的感應磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，ab棒中感應電流方向由ab，由左手定則可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒將向左運動，故B正確，C錯誤；D.由右手定則可知，圓盤順時針減速轉動時，感應電流從圓心流向邊緣，線

17、圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場減弱，由楞次定律可知，線圈B中的感應磁場方向向下，由右手螺旋定則可知，ab棒中感應電流方向由ba，可知a點的電勢低于b點的電勢，故D錯誤。故選B。7.【答案】A【解析】A.ab桿中的電流，可知，Iv，故A正確；B.磁場作用于ab桿的安培力，可知F安v，故B錯誤；CD.由于桿勻速運動，拉力與安培力大小相等，則外力F=F安；所以外力對ab桿做功的功率為，則知Pv2，根據(jù)功能關系可知，電阻R上產(chǎn)生的電熱功率等于拉力的功率，所以電阻R上產(chǎn)生的電熱功率也與速率的平方成正比，故CD錯誤。故選A。8.【答案】C【解析】ACD.由法拉第電磁感應定律E=BLv得1s末回路中電動勢為

18、：E=20.41V=0.8V，方向由右手定則知為逆時針，又因為磁場B的變化產(chǎn)生的穩(wěn)定的電動勢：E=t=BtLvt=21.00.411V=0.8V，方向由楞次定律知為逆時針，故總電動勢為兩者相加1.6V，故AD錯誤，C正確；B.根據(jù)安培力公式F=BIL得1s末ab棒所受磁場力為：F=BIL=BE總RL=21.610.4N=1.28N，故B錯誤。故選C。9.【答案】A【解析】每個葉片都切割磁感線，根據(jù)右手定則，a點電勢低于b點電勢=2f，所以電動勢為E=12BL2=12BL22f=fL2B故A正確，BCD錯誤。故選A。10.【答案】D【解析】A.導體AC有效切割的長度等于半圓的直徑2L，半圓形導體

19、AC切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的大小為：E=B2Lv=2BLv， 而AC相當于電源，其兩端的電壓是外電壓，由歐姆定律得：UAC=R0R0+rE=2BLvR0R0+r，故A正確，不合題意；B.根據(jù)能量守恒定律可知，外力做的功，一方面轉化為導體動能的增加，另一方面轉化為焦耳熱，即：Fd=Q+12mv2，解得：Q=Fd12mv2，故B正確，不合題意；C.根據(jù)法拉第電磁感應定律得：I=Er+R0=2BLdt(R0+r)，又因為電流定義式為：I=qt，解得此過程中通過電阻R0的電荷量為：q=It=2BLdR0+r，故C正確，不合題意；D.根據(jù)動量定理得：FtBI2Lt=mv，又因為q=It，則有：FtqB

20、2L=mv，解得：t=qB2L+mvF=1F(4B2L2dR0+r+mv)，故D錯誤，符合題意。故選D。11.【答案】B【解析】A.若僅減弱該光束的光照強度，則單位時間內逸出的光電子數(shù)目減少，但不會影響光電效應的產(chǎn)生，故A錯誤；B.若僅增強該光束的光照強度，則單位時間內逸出的光電子數(shù)目增加，其飽和光電流一定增大，故B正確；C. 飽和光電流與兩極電壓無關，故C錯誤；D.僅將電源正負極反接，逸出的光電子做減速運動，還可能到達陽極，所以還可能有光電流產(chǎn)生，故D錯誤。故選B。12.【答案】D【解析】玻爾的原子模型是在盧瑟福的原子理論的基礎上建立的，對其有繼承有發(fā)揚，玻爾理論并不成熟，只能解釋氫原子的發(fā)

21、光現(xiàn)象，故A錯誤；電子躍遷時輻射的光子的頻率與能級差值有關，與電子繞核做圓周運動的頻率無關，故B錯誤；由n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量為10.2eV， C錯誤；大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時總共可輻射出6種不同頻率的光，故D正確。故選D。13.【答案】D【解析】A.該反應質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，但有質量虧損，故A錯誤；B.92235U的中子數(shù)為23592=143個，的中子數(shù)為14456=88個，所以92235U的中子數(shù)比的多14388=55個，故B錯誤；C.比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，所以92235U的比結合能比的小，故C錯誤；D.原子核的結合能隨核子數(shù)的增大而增大，故的結合能比3689Kr的大，故D正確。故選D。14.【答案】B【解析】解：A、根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒得該核反應為：36Li+01n24He+13H.故A錯誤；B、射線的電離本領較強，穿透能力較弱；故B正確；C、該核反應為人工核反應。故C錯誤；D、在聚變方程是12H+13H24He+01n中會釋放大量的熱量，故D錯誤故選：B。15.【答案】A【解析】A、92238U90234T+24He是衰變，故A正確。B、714N+24He817O+11H是人工轉變，故B錯誤。C、24He+1327Al1530P01n是人工轉變，故C錯誤。D、3482Se3682Kr+210e是衰變，故D