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2022-2023學(xué)年河北省石家莊市晉州第六中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、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)在下列4個(gè)核反應(yīng)方程中,X表示質(zhì)子的是A.1530P―→1430Si+XB.92238U―→90234Th+XC.1327Al+01n―→1227Mg+XD.1327Al+24He―→1530P+X參考答案:C2.一理想變壓器的原,副線圈的匝數(shù)比為3:1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上,如圖所示,設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則()A.U=66V,k= B.U=22V,k= C.U=66V,k= D.U=22V,k=參考答案:A【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理.【分析】首先計(jì)算出通過副線圈的電流,由變比關(guān)系可知原線圈的電流,繼而可表示出與原線圈串聯(lián)的電阻的分壓,結(jié)合題意即可在原線圈上列出電壓的等式,可求出副線圈上的電壓.利用焦耳定律可表示出兩個(gè)電阻的功率,繼而可解的比值k.【解答】解:由題意知:副線圈的電流為:I2=則原線圈的電流為:I1==與原線圈串聯(lián)的電阻的電壓為:UR=I1R=由變壓器的變比可知,原線圈的電壓為3U,所以有:解得:U=66V原線圈回路中的電阻的功率為:P1=R=副線圈回路中的電阻的功率為:P2=所以k==選項(xiàng)A正確,BCD錯(cuò)誤故選:A3.甲、乙、丙三個(gè)燈泡,按如圖方式連接到電池組上,如果丙燈泡處發(fā)生短路,某同學(xué)對(duì)電路各部分發(fā)生的變化作了如下推測(設(shè)各燈燈絲不被燒毀):①丙燈兩端電壓為零;②路端電壓為零;③甲燈變得更亮;④乙燈變得更亮.其中A.只有①③對(duì)
B.只有②③對(duì)C.只有③④對(duì)
D.只有①②對(duì)參考答案:A4.已知物體在2N、3N、4N三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),若保持兩個(gè)力不變撤去其中4N的力,那么其余兩個(gè)力的合力大小為A.2N
B.3N
C.4N
D.5N參考答案:C5.圖所示,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,足夠長的光滑水平金屬導(dǎo)軌,左側(cè)間距為,右側(cè)間距為。質(zhì)量均為的金屬棒M、N垂直導(dǎo)軌放置,開始時(shí)金屬棒M、N均保持靜止?,F(xiàn)使金屬棒M以的速度向右運(yùn)動(dòng),兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,M棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng),N棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng),直到M、N達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。,下列說法正確的是A.由M、N導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成回路的磁通量先減小后不變B.由M、N兩個(gè)導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.在兩棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D.在兩棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,通過M、N兩個(gè)導(dǎo)體棒的電荷量相等,均為參考答案:ACD【分析】根據(jù)楞次定律或右手定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向;開始金屬棒M向右做減速運(yùn)動(dòng)、N向右做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等時(shí),回路沒有感應(yīng)電流,兩金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用動(dòng)量定理可以求出兩金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度;應(yīng)用能量守恒定律可以求出電路產(chǎn)生的焦耳熱;應(yīng)用動(dòng)量定理可以求出通過金屬棒M的電荷量【詳解】A.開始金屬棒M向右做減速運(yùn)動(dòng)、N向右做加速運(yùn)動(dòng),回路的面積在減小,當(dāng)回路沒有感應(yīng)電流時(shí),面積不變,故由M、N導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成回路的磁通量先減小后不變,故A正確;B.M棒受到的安培力始終是N棒的三倍,M、N組成的系統(tǒng)外力之和不為零,動(dòng)量不守恒;C.M、N兩金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小相等時(shí),回路感應(yīng)電流為零,金屬棒不受安培力,金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),即:BLMv1=BLNv2時(shí),兩金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量定理得:對(duì)M:﹣BILMt=mv1﹣mv0,對(duì)N:BILNt=mv2;由能量守恒定律得:mv02mv12mv22+Q,解得:Q=0.9JD.回路中有電流時(shí)有電荷通過金屬棒,導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)回路沒有電流,從M開始減速到勻速運(yùn)動(dòng)過程,對(duì)M,由動(dòng)量定理得:﹣BILMt=mv1﹣mv0,電荷量:q=It,則:﹣BLMq=mv1﹣mv0,代入數(shù)據(jù):q=1.5C,故D正確【點(diǎn)睛】本題是雙軌雙棒問題,要注意分析兩棒的運(yùn)動(dòng)過程,明確兩棒都勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)它們的感應(yīng)電動(dòng)勢是相等的,知道動(dòng)量定理是求電磁感應(yīng)中電量常用的思路。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(4分)傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚ㄈ缌Α?、光、聲)轉(zhuǎn)換成便于測量的量,通常是電學(xué)量。如光敏電阻能夠?qū)?/p>
信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(填“力”、“光”、“聲”、“熱”)。參考答案:光7.電流是導(dǎo)體中帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng),帶電粒子在磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)受到____力。參考答案:洛侖茲8.絲綢摩擦過的玻璃棒帶
電,毛皮摩擦過的橡膠棒帶
電。參考答案:正,負(fù)9.在金屬導(dǎo)體中是靠自由電子導(dǎo)電,當(dāng)電路接通后金屬導(dǎo)體中的電流方向與電子流動(dòng)方向___。參考答案:相反10.我們可以通過以下實(shí)驗(yàn),來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。(1)給岀的實(shí)物圖中,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路;(2)接好電路,合上開關(guān)瞬間,電流表指針
。(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);(3)電路穩(wěn)定后,電流表指針
(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表指針
(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)可得:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是
。參考答案:11.將一個(gè)滿偏電流為10mA,內(nèi)阻為100Ω電流表改裝為量程為10V的電壓表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)
Ω的電阻。參考答案:90012.在水深超過200m的深海,光線極少,能見度極?。幸环N電鰻具有特殊的適應(yīng)性,能通過自身發(fā)出生物電,獲取食物,威脅敵害,保護(hù)自己.該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極,它在海水中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度達(dá)到104N/C時(shí)可擊昏敵害.身長50cm的電鰻,在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)
V.參考答案:5000
13.如圖所示,A為帶正電Q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處放一質(zhì)量為m,電量為q的小球.小球受水平向右的電場力偏轉(zhuǎn)θ角而靜止.小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),則小球所在處的電場強(qiáng)度為
參考答案:小球的受力如圖所示.
由平衡條件得:F電=mgtanθ
又F電=qE
解得,小球所在處的電場強(qiáng)度:三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.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,15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來,就圖象回答:(1)從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小,試說明理由.(2)圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置?在這種情況下分子勢能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,對(duì)嗎?(3)如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零,分子勢能有什么特點(diǎn)?參考答案:解:(1)如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí),分子的作用力的合力為零,此距離為r0.當(dāng)分子距離小于r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,要減小分子間的距離必須克服斥力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的減小而增大.如果分子間距離大于r0時(shí),分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,要增大分子間的距離必須克服引力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的增大而增大.從以上兩種情況綜合分析,分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn),r不論減小或增大,分子勢能都增大.所以說,分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn).(2)由圖可知,分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置.因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn),據(jù)圖也可以看出:在這種情況下分子勢能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零是正確的.(3)因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn),最低點(diǎn)的分子勢能都為零,顯然,選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零,分子勢能將大于等于零.答案如上.【考點(diǎn)】分子勢能;分子間的相互作用力.【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系,明確分子勢能的變化情況,同時(shí)明確零勢能面的選取是任意的,選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示;而如果以r0時(shí)分子勢能為零,則分子勢能一定均大于零.四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,用折射率n=的玻璃做成一個(gè)外徑為R的半球形空心球殼.一束與O′O平行的平行光射向此半球的外表面,若讓一個(gè)半徑為的圓形遮光板的圓心過O′O軸,并且垂直該軸放置.則球殼內(nèi)部恰好沒有光線射入.求:(1)臨界光線射入球殼時(shí)的入射角θ1和折射角θ2(2)球殼的內(nèi)徑R′.參考答案:解:(1)由題圖和幾何知識(shí)得:sinθ1==,θ1=45°由折射率的定義式為:n==聯(lián)立解出得:θ2=30°(2)對(duì)臨界光線為:sinC=在題圖△oab中,由正弦定理:=聯(lián)立解得:R′=R.
答:(1)臨界光線射人球殼時(shí)的入射角θ1和折射角θ2分別為45°和30°.(2)球殼的內(nèi)徑R′為R.17.如圖所示,質(zhì)量為m的鉛彈以大小為初速度射入一個(gè)裝有砂子的總質(zhì)量為M的靜止的砂車中并與車相對(duì)靜止,砂車與水平地面間的摩擦可以忽略.求:(1)彈和砂車
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