遼寧省沈陽市昆山第二高級中學高二物理下學期期末試卷含解析

遼寧省沈陽市昆山第二高級中學高二物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一平行板電容器，充電后與電源斷開，現(xiàn)將一塊均勻的電介質(zhì)板插進電容器，恰好充滿電容器兩板間的空間，與未插電介質(zhì)板時相比A．電容器所帶電荷量變大

B．電容器的電容增大C．兩極板間的場強變大

D．兩極板間的電勢差減小參考答案：BD2.（單選）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設備，它的構造原理如圖所示.離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉(zhuǎn)半周后到達照相底片上的P點.設P到S1的距離為x，則（

）A．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質(zhì)量越小B．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質(zhì)量越大C．只要x相同，對應的離子比荷一定相同D．只要x相同，對應的離子電荷量一定相同參考答案：D3.一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知(

)A．該交流電的電壓瞬時值的表達式為u＝100sin（25t）VB．該交流電的頻率為50HzC．該交流電的電壓的有效值為100

D．若將該交流電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50W參考答案：D4.(單選)將不帶電的導體A和帶有負電荷的導體B接觸后，在導體A中的質(zhì)子數(shù)[

]A．增加

B．減少

C．不變

D．先增加后減少參考答案：C5.(單選)關于元電荷的下列說法中正確的是（

）A、元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B、所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C、元電荷的數(shù)值通常取作e=1.6×10-17CD、以上說法都不正確參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，沿水平面放有寬50cm的U形光滑金屬框架．電路中電阻

R=2.0Ω，其余電阻不計，勻強磁場B=0.8T，方向垂直于框架平面向上，金屬棒MN質(zhì)量為30g，它與框架兩邊垂直，MN的中點O用水平的繩跨過定滑輪系一個質(zhì)量為40g的砝碼，自靜止釋放砝碼后，電阻R能得到的最大功率為

w．

參考答案：

2

7.1m的均勻金屬桿，兩端焊接等長的細軟導線，懸掛在同一水平高度的兩點上，abcd所在的區(qū)域內(nèi)有一豎直向上的勻強磁場，當ab中通以如右圖所示的電流時，金屬桿ab偏離原來的位置到兩根懸線和豎直方向的夾角為30°時保持平衡，如果金屬桿ab的質(zhì)量為kg，其中通過的電流強度為10A。則勻強磁場的磁感應強度為______T。（g取10m/s2）參考答案：1T

8.李敏同學家的自動電水壺銘牌如圖25所示。這個電水壺正常工作時的電壓是

V，電水壺正常工作時的功率是

W；若電水壺每天正常工作2h，每天耗電

KW.h（度）.參考答案：220；800；1.69.在核反應堆中用石墨做慢化劑使中子減速，中子以一定速度與靜止碳核發(fā)生正碰，碰后中子反向彈回，則碰后碳核的運動方向與此時中子運動的方向_________(選填“相反”或“相同”)，碳核的動量_________(選填“大于”、“等于”或“小于”)碰后中子的動量。參考答案：相反

大于10.一個處于n=4能級的氫原子會自發(fā)地向低能級躍遷，躍遷時最多能發(fā)出________個光子，而一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時最多能發(fā)出________種頻率不同的光子。參考答案：3

611.（4分）在修筑鐵路時；要根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當選擇內(nèi)外軌的高度差，使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力完全由重力和支持力的合力來提供，這樣鐵軌就不受火車輪緣的擠壓了。若實際行駛的速度超過規(guī)定速度，則________產(chǎn)生相互擠壓；若實際行駛的速度低于規(guī)定速度，則________產(chǎn)生相互擠壓。(填“內(nèi)側車輪的輪緣與內(nèi)軌”或“外側車輪的輪緣與外軌”)參考答案：外側車輪的輪緣與外軌；內(nèi)側車輪的輪緣與內(nèi)軌12.如圖所示，金屬環(huán)半徑為a，總電阻為2R，勻強磁場磁感應強度為B，垂直穿過環(huán)所在平面．電阻為R／2的導體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時，桿兩端的電壓為____________。參考答案：Bav13.有一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗如圖1，實驗是用一節(jié)電動勢為1.5V的新干電池，幾根導線、開關和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個實驗的同學手拉手成一串，另一位同學將電池、鎮(zhèn)流器、開關用導線將它們首、尾兩位同學兩個空著的手相連，如圖所示，在通或斷時就會使連成一串的同學都有觸電感覺，該實驗原理是

；人有觸電感覺時開關是通，還是斷的瞬間

，因為

．參考答案：（1）鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象；斷開瞬間；只有在電路剛斷開時才能產(chǎn)生很高的自感電動勢使人產(chǎn)生觸電的感覺．【考點】自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【分析】只有當閉合電路斷開時，導致電路中的電流變化，鎮(zhèn)流器出現(xiàn)自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬間高壓，給同學們都有觸電感覺．【解答】解：當開關閉合后，鎮(zhèn)流器與同學們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以電流很小．當斷開時，鎮(zhèn)流器電流發(fā)生變小，從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓，通過同學們身體有觸電的感覺．故答案為：（1）鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象；斷開瞬間；只有在電路剛斷開時才能產(chǎn)生很高的自感電動勢使人產(chǎn)生觸電的感覺．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）15.（5分）電磁波是一個大家族，請說出這個家族中的幾個成員（至少說出3個）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd,邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω.一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°,斜面上方的細線與斜面平行.在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m.磁場方向水平，垂直紙面向里，磁感應強度大小B=0.5T.現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運動，線框剛好能以v=3的速度進入勻強磁場并勻速通過勻強磁場區(qū)域.釋放前細線繃緊，重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力.(1)線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中，c、d間的電壓是多大？(2）線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？(3)在cd邊剛進入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功w=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？參考答案：解(1)正方形線框勻速通過勻強磁場區(qū)域的過程中，設cd邊上的感應電動勢為E，線框中的電流強度為I，c、d間的電壓為Ucd，則E＝BLv ………（1分）

………（1分） ………（1分）解得Ucd＝0.45V …（2分）(2)正方形線框勻速通過磁場區(qū)域的過程中，設受到的安培力為F，細線上的張力為T，則F＝BIL

………（1分）T＝m2gsinθ ………（1分）m1g＝T＋F ………（1分）正方形線框在進入磁場之前的運動過程中，根據(jù)能量守恒有 ………（3分）解得m-1＝0.032kg，m-2＝0.016kg ………（2分）(3)因為線框在磁場中運動的加速度與進入前的加速度相同，所以在通過磁場區(qū)域的過程中，線框和物體P的總機械能保持不變，故力F做功W等于整個線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q，即W=Q

………（2分）設線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱為Qcd，根據(jù)Q=I2Rt有 ………（2分）解得Qcd＝0.0575J ………（1分）17.粗細均勻的直導線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好處在水平位置（如圖）。已知ab的質(zhì)量m=0.5kg，ab的長度l=0.2m沿水平方向與ab垂直的勻強磁場的磁感應強度B=5T。g取10m/s2。

（1）導線中未通電流時，彈簧伸長了0.05m，則彈簧的勁度系數(shù)是多少？（2）要使兩根彈簧能處于自然狀態(tài)（即不被拉長，也不被壓縮），ab中應沿什么方向、通過多大的電流？

（3）當由b到a方向通過2A的電流時，兩根彈簧被拉長多少？參考答案：（1）

（2）

5A

（3）0.07m18.(12分)如圖甲所示，質(zhì)量為m，長為l的銅棒，用長度亦為l的兩根輕軟導線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，未通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度，求此棒中恒定電流的大小。

同學甲的解法如下：對銅棒進行受力分析，通電時導線向外偏轉(zhuǎn)，說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外，受力如圖乙所示（側視圖）。當最大偏轉(zhuǎn)角θ時，棒受力平衡，有：

得同學乙的解法如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導線拉力不做功，如圖丙所示。F做功為：重力做功為：由