內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市西橋中學2021-2022學年高二物理上學期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市西橋中學2021-2022學年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如右圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于A．棒的機械能增加量

B．棒的動能增加量C．棒的重力勢能增加量

D．電阻R上放出的熱量參考答案：A2.（單選）半圓形導軌豎直放置，不均勻磁場水平方向并垂直于軌道平面，一個金屬環(huán)在軌道內(nèi)來回滾動，如圖所示，若空氣阻力不計，則 A．金屬環(huán)做等幅振動 B．金屬環(huán)做減幅振動 C．金屬環(huán)做增幅振動 D．無法確定參考答案：B3.(單選)在電場中的某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到的電場力向左，則下列說法正確的是（

）A．當放入正電荷時，該點場強向右；當放入負電荷時，該點場強向左B．該點的場強方向一定向右C．該點的場強方向一定向左D．該點的場強方向可能向左，也可能向右參考答案：B電場一旦形成，場強就已經(jīng)定下來了，場強與檢驗電荷無關，由場源決定。而我們規(guī)定場強的方向與正的檢驗電荷受力方向相同，與負的檢驗電荷受力方向相反4..如圖甲,在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰.小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的s-t圖象.已知m1=0.1kg.由此可以確定下列正確的是(

)A.碰前m2靜止,m1向右運動

B.碰后m2和m1都向右運動C.由動量守恒可以算出m2=0.3kgD.碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能參考答案：AC5.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測線度為d的某生物大分子的結構．為滿足測量要求，將顯微鏡工作時電子的德布羅意波長設定為，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，則顯微鏡工作時電子的加速電壓應為（）A． B．

C．

D．參考答案：D【考點】帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應用；物質(zhì)波．【分析】因電子在傳播過程為形成物質(zhì)波，故在測量中應使波長較?。挥傻虏剂_意波的波長公式可知電子的動量及速度；則可求得電子的動能，由動能定理可求得加速電壓．【解答】解：物質(zhì)波的波長λ=；則=v=由動能定理可得：Ue=mv2解得U=；故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在電場中某點放入一點電荷,電量q=1.0×10-10C,受到的電場力F=1.8×10-5N,則電場中該點電場強度大小為________N/C。若在該點放入另一個點電荷,電量q′=2.0×10-10C,則電場中該點電場強度大小為________N/C，點電荷q′受到的電場力大小為________N。參考答案：1.8×105

1.8×105

3.6×10-57.用量程為5mA的電流表改裝成一歐姆表，其電路如圖所示，已知電源電動勢為1.5V，那么原來表盤上2mA刻度線處改寫為電阻值是______Ω。參考答案：4508.一臺給低壓照明電路供電的變壓器，初級所加交流電壓為u=311sin314tV。能夠使次級獲得有效值為36V的安全電壓，它的初、次級線圈匝數(shù)之比應為__________。當次級電路使五盞“36V

40W”的燈泡正常發(fā)光時，它的初級電流的有效值是___________A。(該變壓器可視為理想變壓器)參考答案：9.如圖所示，電子射線管（A為其陰極），水平放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的陽極B接在直流高壓電源的__________（填“正極”或“負極”），此時，熒光屏上的電子束運動徑跡__________偏轉。（填“向上”、“向下”“向里”、“向外”、“不”）參考答案：正極，向下10.空氣是不導電的。但是如果空氣中的電場很強，使得氣體分子中帶正、負電荷的微粒所受的相反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動的電荷，空氣變成了導體。這個現(xiàn)象叫做空氣的“擊穿”。一次實驗中，電壓為4×104V的直流電源的兩極連在一對平行金屬板上，如果把兩金屬板的距離減小到1.6cm，兩板間就會放電。問這次實驗中空氣擊穿時的電場強度等于

V/m參考答案：2.5×106V/m11.（4分）已知質(zhì)量為m的物體從高處自由下落，經(jīng)時間t，在t時間內(nèi)重力對物體做功的平均功率為

；在t時刻重力對物體做功的瞬時功率為

。參考答案：(1/2)mg2t、mg2t12.（6分）如圖所示是做光電效應實驗的裝置簡圖。在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應的逸出功為1.9eV），A為陽極。在a、b間不接任何電源，用頻率為（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉。這時，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大到2.1V時，電流表的示數(shù)剛好減小到零。則a、b間未接直流電源時，通過電流表的電流方向為

（填上或下），從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能EK=

J；入射單色光的頻率ν=

赫茲。參考答案：上，3.36×10-19，9.65×101413.現(xiàn)有三個相同的絕緣金屬球A、B、C，其中A球帶電荷量為+8Q，B球帶電荷量為-2Q，C球不帶電。(1)保持A和B的位置不變，而將C先與A接觸，再與B接觸，最后移走C球，則此時，A與B之間的庫侖力是原來的

倍。(2)若將C球與A、B球反復接觸足夠多次，最后移走C球，則此時A與B之間的庫侖力為原來的的

倍。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】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)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，15.關于電磁場的理論，下列說法正確的是（

）A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場參考答案：B四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一靜止的質(zhì)量為M的鈾核（）發(fā)生α衰變轉變成釷核（Th），放出的α粒子速度為v0、質(zhì)量為m．假設鈾核發(fā)生衰變時，釋放的能量全部轉化為α粒子和釷核的動能。（1）寫出衰變的核反應方程（2）求釷核的反沖速度大小v（用M、m、v0表示）（3）求出衰變過程中釋放的核能參考答案：（1）

………2分（2）核衰變反應中的質(zhì)量虧損

△m=m1-m2-m3

………2分核衰變反應中釋放出的核能

△E=△mc2=（m1-m2-m3）c2

………2分

（3）系統(tǒng)動量守恒，釷核和α粒子的動量大小相等，則：

………2分

由動能：

………2分

所以α粒子和釷核獲得的動能之比：

17.如下圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的電場強度為E.磁分析器中有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B.問：(1)為了使位于A處電荷量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應為多大？(2)滿足(1)問條件的離子由P點進入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點，該點距入射點P多遠？參考答案：18.15．如圖甲所示，長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉動。線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖乙所示，其中B0、B1和t1均為已知。在0～t1的時間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時刻后線框在外力的驅動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉動。求：（1）0～t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大??；（2）線框勻速轉動后，在轉動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；（3）線框勻速轉動后，從圖甲所示位置轉過90°的過程中，通過電阻R的電荷量