山西省忻州市芳蘭學(xué)校高二物理下學(xué)期期末試題含解析_第1頁
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文檔簡介

山西省忻州市芳蘭學(xué)校高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選題)為了簡化安培的實(shí)驗(yàn),我們可以用圖10所示的裝置探究影響安培力方向的因素。實(shí)驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒被推出磁鐵外,則此時(shí)磁鐵的磁極和電流方向可能是(

)A.磁鐵N極在上,電流方向A→B

B.磁鐵N極在上,電流方向B→AC.磁鐵S極在上,電流方向B→A

D.以上三種情況都有可能參考答案:B2.(單選)通過某電阻的周期性交變電流的圖象如右。則該交流電的有效值I。A.3A

B.2AC.3A

D.6A參考答案:A3.(單選)如圖所示,P、Q為平行板電容器,兩極板豎直放置,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球.將該電容器與電源連接,閉合電建后,懸線與豎直方向夾角為.則A.保持電建閉合,縮小P、Q兩板間的距離,角度會(huì)減小B.保持電建閉合,加大P、Q兩板間的距離,角度會(huì)增大C.將開關(guān)再斷開,加大P、Q兩板間的距離,角度會(huì)增大

D.將開關(guān)再斷開,縮小P、Q兩板間的距離,角度不變化參考答案:D4.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu).為滿足測量要求,將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波長設(shè)定為,其中n>1.已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e,電子的初速度不計(jì),則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為()A. B.

C.

D.參考答案:D【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的應(yīng)用;物質(zhì)波.【分析】因電子在傳播過程為形成物質(zhì)波,故在測量中應(yīng)使波長較??;由德布羅意波的波長公式可知電子的動(dòng)量及速度;則可求得電子的動(dòng)能,由動(dòng)能定理可求得加速電壓.【解答】解:物質(zhì)波的波長λ=;則=v=由動(dòng)能定理可得:Ue=mv2解得U=;故選D.5.如圖所示是電容式話筒的示意圖,它是利用電容器制作的傳感器,話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層,膜后距膜幾十微米處有一金屬板,振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極,在兩極間加一電壓U,人對著話筒說話時(shí),振動(dòng)膜前后振動(dòng),使電容發(fā)生變化,導(dǎo)致話筒所在的電路中的其它量發(fā)生變化,使聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號,其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器兩板間的A.距離變化

B.正對面積變化C.介質(zhì)變化

D.電壓變化參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.物體內(nèi)所有

的總和叫物體的內(nèi)能。溫度越高,分子的平均動(dòng)能越

(填“大”或“小”)。參考答案:分子動(dòng)能,分子勢能

,大7.(4分)質(zhì)量為m的汽車,駛過一半徑為R的拱橋,到達(dá)橋頂時(shí)汽車的速度為v,則此時(shí)汽車對橋的壓力為______________。參考答案:

mg-mv2/R8.勻強(qiáng)電場中有A、B、C三點(diǎn),構(gòu)成邊長為10cm的等邊三角形,如圖所示,一粒子從A沿直線移動(dòng)到B的過程中電場力始終不做功;帶電q=-2×10-6C的點(diǎn)電荷,由B移動(dòng)到C的過程中克服電場力做功為×10-4J。由此可知,A、C兩點(diǎn)的電勢差UAC=________V,電場強(qiáng)度的大小為________V/m。參考答案:__V

__4000__V/m

9.如圖所示,固定在水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的函數(shù)式是________________參考答案:10.某一回旋加速器,兩半圓形金屬盒的半徑為R,它們之間的電壓為U,所處的磁場的感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,則帶電粒子所能獲得的最大動(dòng)能為__________參考答案:11.一個(gè)200匝、面積200cm2的圓線圈,放在勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T,在此過程中,穿過線圈的磁通量的變化率是

wb/s,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是

V。參考答案:0.16wb/s,32V12.如右圖所示為安全防盜門上觀察孔(俗稱“貓眼”),直徑cd=1.5cm,門的厚度ac=2.0cm,為了擴(kuò)大向外觀察的范圍,在孔中完全嵌入折射率為n的玻璃,由圖中光線可知,玻璃的折射率n=

;若要將視野擴(kuò)大到1800,需重新嵌入的新的玻璃的折射率等于

。參考答案:n=sinθ1/sinθ2,

5/313.(6分)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET):它的基本原理是將放射性同位素15O注入人體,參與人體的代謝過程.15O在人體內(nèi)衰變放出正電子,與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子,被探測器探測到,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET原理,回答下列問題:①寫出15O的衰變的方程式______________________。②設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為q,光速為c,普朗克常數(shù)為h,則探測到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長λ=

。參考答案:①ON+e(3分);②=

(3分)三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖9所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,使用波長為6.0×10-7m的橙色光源照射單縫S,在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋,在位于P點(diǎn)上方的P1點(diǎn)出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個(gè)波長),現(xiàn)換用波長為4.0×10-7m的紫色光照射單縫時(shí),問:(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋?(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋?參考答案:(1)亮條紋(2)暗條紋15.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全,轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí),利疊氮化納(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊.若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L,囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3,已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算:(1)囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N;(2)囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離.參考答案:解:(1)設(shè)N2的物質(zhì)的量為n,則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024.(2)氣體分子間距較大,因此建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體,則分子間的平均距離,即為立方體的邊長,所以一個(gè)氣體的分子體積為:而設(shè)邊長為a,則有a3=V0解得:分子平均間距為a=3×10﹣9m答:(1)囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)3×1024;(2)囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m.【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù).【分析】先求出N2的物質(zhì)量,再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個(gè)數(shù).根據(jù)總體積與分子個(gè)數(shù),從而求出一個(gè)分子的體積,建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體,則分子間的平均距離,即為立方體的邊長,四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.(12分)如圖所示,ab、ef是平行地固定在水平絕緣桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為d.在導(dǎo)軌左端a、e上連有一個(gè)阻值為R的電阻,一質(zhì)量為3m,長為d的金屬棒恰能置于導(dǎo)軌上并和導(dǎo)軌良好接觸。起初金屬棒靜止于MN位置,整個(gè)裝置處于方向垂直桌面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電量為q的絕緣小球在桌面上從O點(diǎn)(O為導(dǎo)軌上的一點(diǎn))以與ef成60°斜向右方射向ab,隨后小球直接垂直地打在金屬棒的中點(diǎn)上,并和棒粘合在一起(設(shè)小球與棒之間沒有電荷轉(zhuǎn)移,棒不會(huì)垂直于導(dǎo)軌ab運(yùn)動(dòng))。小球運(yùn)動(dòng)過程中不計(jì)導(dǎo)軌間電場的影響,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)。求:

(1)小球射入磁場時(shí)的初速度υ0;(2)電阻R上產(chǎn)生的總熱量Q;(3)通過電阻R的總電量Δq;(4)棒移動(dòng)的距離。參考答案:解析:(1)小球入射磁場后將作勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,其軌跡如圖所示(略)由幾何知識可知:

(2分)

解得

(1分)小球在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng):

由①②得:

(1分)(2)小球和金屬棒的碰撞過程,由動(dòng)量守恒定律得:mυ0=(m+3m)υ

④(1分)金屬棒切割磁感線的過程中,棒和小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)而轉(zhuǎn)化成焦耳熱:

⑤(1分)由③④⑤可得:

(1分)(3)棒和小球的速度從υ1變?yōu)?的過程中由動(dòng)量定理有:

⑦(2分)

(1分)由③④⑦⑧可得

(4)△q=△Φ/R=Bdx/R

(1分)X=△qR/Bd=qR/3Bd

(1分)17.(20分)在傾角為θ的長斜面上有一帶有風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑,滑塊質(zhì)量為m,它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.帆受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比,即Ff=kv

(1)寫出滑塊下滑加速度的表達(dá)式;(2)寫出滑塊下滑的最大速度表達(dá)式;(3)若m=2kg,θ=30°,g取10m/s2?;瑝K從靜止下滑的速度圖象如圖所示,圖中直線是t=0時(shí)v-t圖線的切線,由此求出μ、k的值。參考答案:解析:受力:G、FN、F滑、F風(fēng)(1)Gsinθ-μGcosθ-kv=ma則:a=g(sinθ-μcosθ)-v(2)當(dāng)a=0時(shí),v最大,此時(shí)有:Gsinθ=μGcosθ+kv最大則v最大=(3)由圖象中直線部分可得:a=g(sinθ-μcosθ)=3m/s2解得:μ=0.23由圖象曲線部分可得:v最大==2m/s解得:k=3.018.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅱ象限存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅰ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從x軸負(fù)半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于x軸射入電場,經(jīng)y軸上的N點(diǎn)與y軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從x軸正半軸上的P點(diǎn)垂直于x軸射出磁場,如圖所示。不計(jì)粒子重力,求:(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN;(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t。參考答案:解:(1)由動(dòng)能定理:

(2分)又∵

(1分)由①②可得:

(1分)(2)粒子進(jìn)入磁場中做勻速

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