河南省開封市通許縣第二高級中學(xué)高二物理期末試題含解析

河南省開封市通許縣第二高級中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.（多選題）如圖，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，其左端接有定值電阻R．Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌，在0≤x≤4m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場，磁感應(yīng)強度B隨坐標x（以m為單位）的分布規(guī)律為B=0.8﹣0.2x（T）．金屬棒ab在外力作用下從x=0處沿導(dǎo)軌運動，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．設(shè)在金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過程中，R的電功率保持不變，則金屬棒（）A．在x1與x3處的電動勢之比為1：3B．在x1與x3處受到磁場B的作用力大小之比為3：1C．從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電荷量之比為5：3D．從x1到x2與從x2到x3的過程中R產(chǎn)生的焦耳熱之比為5：3參考答案：BCD【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢．【分析】這是一道未曾見過的新題，首先是磁感應(yīng)強度隨x增大而減小，ab棒在外力作用下在磁場中運動，切割磁感線．而更含蓄的是已知金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過程中，R的電功率保持不變，由功率公式則電流和電壓均有相等．從而很容易判斷感應(yīng)電動勢的大小，電荷量的比值同樣用平均值方法來求，安培力之比用安培力公式來求，難于判定的是熱量，雖然電流相等但不知時間關(guān)系，所以由圖象法來求，F(xiàn)﹣x圖象與坐標軸圍成的面積就是功，而面積是梯形面積，很好表示，那么克服安培力做功的比值就能求出．【解答】解：A、由功率的計算式：

知道由于金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過電功率保持不變，所以E應(yīng)不變以，選項A錯誤．B、由安培力公式F=BIL

及P=EI知：，所以選項B正確．D、由于金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過程中，R的電功率保持不變，由P=I2R知道R中的電流相等，再由安培力公式F=BIL，所以F﹣x圖象如圖所示顯然圖象與坐標軸圍成的面積就是克服安培力做的功，即R產(chǎn)生的熱量，所以：，所以選項D正確．C、因為根據(jù)d選項熱量Q=I2Rt，熱量之比為5：3，電流相同，說明時間之比為5：3，因此電量，選項C正確故選：BCD2.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖2所示，則A.=0.005s時線框的磁通量變化率為零B.=0.01s時線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz參考答案：B3.如圖所示的實線和虛線分別表示同一個單擺在A、B兩個大小相同的星球表面上的振動圖象。其中實線是A星球上的，虛線是B星球上的，那么兩個星球的平均密度之比為

A．

B．C．

D．參考答案：D4.關(guān)于電路中感應(yīng)電動勢的大小，下列說法中正確的是()

A．穿過電路的磁通量越大，感應(yīng)電動勢就越大

B．電路中磁通量的改變量越大，感應(yīng)電動勢就越大

C．電路中磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大

D．若電路中某時刻磁通量為零，則該時刻感應(yīng)電動勢一定為零參考答案：C5.下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)是（）A．α粒子散射 B．光電效應(yīng) C．天然放射現(xiàn)象 D．原子發(fā)光現(xiàn)象參考答案：C【考點】原子的核式結(jié)構(gòu)．【分析】天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部自發(fā)的放射出α粒子或電子的現(xiàn)象；光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出；α粒子散射現(xiàn)象是用α粒子打到金箔上，受到原子核的庫倫斥力而發(fā)生偏折的現(xiàn)象；原子發(fā)光是原子躍遷形成的，即電子從高能級向低能級躍遷而輻射能量的過程．【解答】解：A、α粒子散射實驗表明了原子內(nèi)部有一個很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化，故A錯誤；B、光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故B錯誤；C、天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)發(fā)生變化，故C正確；D、原子發(fā)光是原子躍遷形成的，即電子從高能級向低能級躍遷，釋放的能量以光子形式輻射出去，沒有涉及到原子核的變化，故D錯誤；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我國生活用電的交流電電壓的最大值為________V,有效值為_________V。頻率為

Hz參考答案：7.（4分）如圖所示，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系是E1

E2；通過導(dǎo)線截面電量的大小關(guān)系是q1

q2(填“>”，“=”或“<”)。參考答案：>

=8..如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

。參考答案：9.用a粒子（）轟擊氮核（），結(jié)果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿個中子。參考答案：質(zhì)子，910.把一帶電量為q1=3.2×10-19C的點電荷放在某電場中的P點，受到的電場力F=9.6×10-17N，則P點的電場強度為

N/C；如果再荷把此電從P點移走，放上另一個點電荷q2=6.4×10-20C，那么P點的電場強度為

N/C。參考答案：

11.兩平行金屬板間的電壓為U，兩板間距為d，一質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子以初速度v0垂直于電場線方向進入勻強電場，離開電場時，偏轉(zhuǎn)距離為d/2，那么帶電粒子離開電場時的動能

（粒子重力不計）參考答案：由題，帶電粒子離開電場時，偏轉(zhuǎn)距離為1/2d，而兩平行金屬板間的電壓為U，兩板間距為d，則離開電場和進入電場兩點間電勢差為1/2U，電場力做功為1/2qU，由動能定理得：12.13．一質(zhì)量為的物體，以的初速度水平拋出，則拋出時動量的大小為

；末物體的動量大小為

，這內(nèi)動量的變化大小為

，方向為

，這內(nèi)重力的沖量大小為

，方向為

。（?。?/p>

參考答案：20

20

豎直向下

20

豎直向下

13.在空間某一區(qū)域，有一勻強電場，一質(zhì)量為m的液滴，帶正電荷，電量為q，在此電場中恰能沿豎直方向作勻速直線運動，則此區(qū)域的電場強度的大小為

___

_，方向___

___。參考答案：mg/q

豎直向上【解析】此電場中恰能沿豎直方向作勻速直線運動，說明電場力等于重力，qE=mg，E=mg/q，電場力方向豎直向上，粒子帶正電，所以場強方向豎直向上三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的U－I圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時，求：(1)電源的輸出功率P出；(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)；(3)電源的效率η。參考答案：根據(jù)題意從A圖線可讀出 E＝3V，r＝＝Ω＝0.5Ω，

從B圖線可讀出R＝＝1Ω。由電源E＝3V，r＝0.5Ω與R＝1Ω組成的閉合電路中，I＝＝A＝2A，則P出＝I2R＝4W，P內(nèi)＝I2r＝2W，

P總＝IE＝6W，所以η＝＝66.7%。17.如圖所示，在xOy坐標平面的第一象限內(nèi)存在有場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場，第二象限內(nèi)存在有方向垂直紙面向外的勻強磁場．熒光屏PQ垂直于x軸放置且距y軸的距離為L.一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子(不計重力)自坐標為(－L,0)的A點以大小為v0、方向沿y軸正方向的速度進入磁場，粒子恰好能夠到達原點O而不進入電場．現(xiàn)若使該帶電粒子仍從A點進入磁場，但初速度大小為2v0、方向與x軸正方向成45°角，求：(1)帶電粒子到達y軸時速度方向與y軸正方向之間的夾角．(2)粒子最終打在熒光屏PQ上的位置坐標．參考答案：解析：(1)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為B，則由題意可知，當(dāng)粒子以速度v0進入磁場時，帶電粒子在電場中做類平拋運動，設(shè)其運動時間為t，在電場中向上運動的距離為h，則有：18.如圖，粗細均勻，內(nèi)徑很小，兩端開口的U形管豎直放置。兩管的豎直部分高度為20厘米，水平部分