安徽省滁州市定远县育才学校2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题（含答案）

1、安徽省滁州市定远县育才学校2021-2021学年高二物理下学期期末考试试题一、单选题（本大题共15小题，共60分）1. 将多匝闭合线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关B. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D. 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2. 经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示)，线圈A连接电池与开关，线圈B闭合并在其一段直导线附近平行放置小磁针.法拉第可观察到的现

2、象有()A. 合上开关，A线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原B. 只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转C. A线圈中电流越大，小磁针偏转角度也越大D. 开关断开，A线圈中电流中断瞬间，小磁针会出现与A线圈中电流接通瞬间完全相同的偏转3. 某同学做“探究产生感应电流的条件”的实验，装置如图所示，以下步骤中不 能产生感应电流的是A. 将磁铁匀速插入线圈B. 将磁铁加速插入线圈C. 将磁铁加速从线圈中抽出D. 将磁铁置于线圈中静止不动4. 长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有图示方向的电流。当电流逐渐增大时()A. 环形导线中可能没有感应电流B. 环形导线中有感应电流，但方向

3、不确定C. 环形导线中有收缩的趋势D. 环形导线有靠近长直导线的趋势5. 如图所示，长直导线和矩形线框abcd在同一平面内，直导线中通过恒定电流，电流方向竖直向上。现使线框由位置I向右先加速后减速平动到位置II，在线框的运动过程中()A. 线框中先产生顺时针方向的感应电流，后产生逆时针方向的感应电流B. 线框中先产生逆时针方向的感应电流，后产生顺时针方向的感应电流C. 线框中一直产生顺时针方向的感应电流D. 线框中一直产生逆时针方向的感应电流6. 如图所示，金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平

4、导轨上，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是A. 圆盘顺时针匀速转动时，a点的电势高于b点的电势B. 圆盘顺时针加速转动时，ab棒受到向左的安培力C. 圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动D. 圆盘顺时针减速转动时，a点的电势高于b点的电势7. 如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在间距为L的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是()A. ab杆中的电流与速率v成正比B. 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成反比C. 电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D. 外力对ab杆做功的功率与速率v

5、的平方成反比8. 光滑金属导轨L=0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个导轨平面，如图甲.磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻为1，自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动，则()A. 1s末回路中电动势为0.8VB. 1s末ab棒所受磁场力为0.64NC. 1s末回路中电动势为1.6VD. 1s末回路中电动势为0V9. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的磁感应强度在竖直方向的分量为B，螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看，螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示如果忽略a到转轴中心线的

6、距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则() A. E=fl2B，且a点电势低于b点电势B. E=2fl2B，且a点电势低于b点电势C. E=fl2B，且a点电势高于b点电势D. E=2fl2B，且a点电势高于b点电势10. 如图所示，水平放置的U形光滑框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F的作用下，由静止开始运动距离d后速度为v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计.下列说法不正确的是()A. 此时AC两端电压为UAC=2BLvR0R0+rB. 此过程中回路产生的热量Q=Fd12mv2

7、C. 此过程中通过电阻R0的电荷量为q=2BLdR0+rD. 此过程所用时间t=1F(2B2L2dR0+r+mv)11. 如图所示为研究光电效应的实验装置，当用某一频率的光照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，下列说法正确的是A. 若仅减弱该光束的光照强度，可能不再发生光电效应B. 若仅增强该光束的光照强度，其饱和光电流一定增大C. 若仅增大光电管两极的电压，其饱和光电流一定增大D. 仅将电源正负极反接，一定没有光电流产生12. 氢原子能级图如图所示，关于玻尔理论与氧原子跃迁，下列叙述正确的是A. 玻尔的原子模型完全推翻了卢瑟福的原子理论，能够解释所有的原子发光现象B. 电子跃迁时辐射的光

8、子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率C. 氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为17.0eVD. 大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时总共可辐射出6种不同频率的光13. 铀核裂变的产物是多样的，一种典型的情形是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是92235U+01n56144Ba+3689Kr+301n，以下说法正确的是( )A. 该反应质量数守恒，没有质量亏损B. 92235U的中子数比56144Ba的多91个C. 92235U的比结合能比56144Ba的大D. 56144Ba的结合能比3689Kr的大14. “人造太阳”实验中的可控热核反应的聚变方程是12H

9、+13H24He+01n，反应原料氘(12H)富存于海水中，氚(13H)可以用中子轰击锂核(36Li)得到，则关于中子轰击锂核产生一个氚核和一个新核，下列说法正确的是()A. 该核反应方程为36Li+01n24He+12HB. 核反应生成物中的粒子具有很强的电离本领，但穿透能力较弱C. 在中子轰击锂核(36Li)的核反应生成物中有粒子，故该核反应属于衰变D. 核聚变的条件是要达到高温高压的热核反应状态，故核聚变过程不能释放出核能15. 近期热映的流浪地球这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下

10、列表述正确的是A. 92238U90234T+24He是衰变B. 714N+24He817O+11H是衰变C. 24He+1327Al1530P+01n是核聚变D. 3482Se3682Kr+210e是核裂变二、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）16. 在某些恒星内部，3个氦核(24He)结合成1个碳核(612C)。已知1个氦核的质量为m1、1个碳核的质量为m2，1个质子的质量为mp，1个中子的质量为mn，真空中的光速为c。求：(1)写出核反应方程式；(2)反应过程中产生的核能；(3)碳核的比结合能。17. 长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动，

11、如图所示，磁感应强度为B.求：(1)ab棒各点的平均速率(2)ab两端的电势差(3)经时间t金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大？18. 一矩形线圈abcd置于磁感强度为0.5T的匀强磁场左侧，磁场宽度等于线框ab的边长，ab=0.5m，bc=0.2m，当加一水平向右的力F=0.6N的拉力时线框恰能以6m/s的速度匀速穿过磁场。求： (1)进入磁场时感应电流的大小和方向; (2)线框总电阻R ; (3)穿过磁场的过程中产生的电能。19. 如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=3m，导轨右端连接一阻值为R=3的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上

12、的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在t=0时刻，电阻不计的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动。金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，通过小灯泡的电流强度始终没有发生变化。求：(1)通过小灯泡的电流强度；(2)恒力F的大小；(3)金属棒进入磁场前做匀加速直线运动的加速度大小。答案解析1.【答案】C【解析】A.由法拉第电磁感应定律E=nt知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A错误;BC.感应电动势正比于t，与磁通量的大小无直接关系，B错误，C正确;D.根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D错误。2.

13、【答案】A【解析】A、D、闭合电键后，线圈中的磁场方向为顺时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为逆时针方向，故右侧线圈中感应电流方向俯视逆时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转；同理当断开瞬间时，根据楞次定律，结合右手螺旋定则可知，小磁针的偏转方向与接触瞬间的方向相反，故A正确，D错误；B、C、只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化，而与线圈的电流大小无关，而是与电流变化大小有关，故BC错误。故选A。3.【答案】D【解析】解：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就

14、会产生感应电流。当磁铁匀速、加速插入线圈或加速从线圈中抽出时，都会引起磁通量发生变化，从而产生感应电流；当磁铁放在线圈中静止不动时，磁通量虽然不为零，但磁通量没有发生变化，就不会产生感应电流，故D正确，ABC错误。本题选择没有产生感应电流的，故选：D。本题考查感应电流的条件，要知道产生感应电流需要有两个条件：一是要有闭合回路；二是回路中磁通量发生变化。4.【答案】C【解析】解：AB、根据右手定则可以判定，导线右侧的磁场方向向里，当电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向向外，是逆时针方向的感应电流，故A错误，B错误；C、当电流逐渐增大时，电流产生的磁场增大，穿过环形导线的磁通

15、量增大，由楞次定律可知，环形导线的面积有收缩的趋势，故C正确；D、当电流逐渐增大时，电流产生的磁场增大，穿过环形导线的磁通量增大，由楞次定律可知，环形导线有远离直导线的趋势，故D错误；故选：C。会判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向，根据楞次定律判断线圈运动的趋势。通电指导线周围的磁场为非匀强磁场，会应用楞次定律和安培定则结合解题，考查比较全面。5.【答案】C【解析】A. 由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在线框处的方向为垂直直面向里，并且离导线越远磁感应强度越小，故当沿图示方向移动线框时，穿过线框平面的磁通量要减小，感应电

16、流的磁场应与原磁场同向，由楞次定律得，线框电流为顺时针，故ABD错误，C正确；故选C6.【答案】B【解析】A.当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，不产生感应电动势，则ab间没有电势差，a点的电势等于b点的电势，故A错误；BC.由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由ab，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故B正确，C错误；D.由右手定则可知，圆盘顺时针减速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线

17、圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由ba，可知a点的电势低于b点的电势，故D错误。故选B。7.【答案】A【解析】A.ab杆中的电流，可知，Iv，故A正确；B.磁场作用于ab杆的安培力，可知F安v，故B错误；CD.由于杆匀速运动，拉力与安培力大小相等，则外力F=F安；所以外力对ab杆做功的功率为，则知Pv2，根据功能关系可知，电阻R上产生的电热功率等于拉力的功率，所以电阻R上产生的电热功率也与速率的平方成正比，故CD错误。故选A。8.【答案】C【解析】ACD.由法拉第电磁感应定律E=BLv得1s末回路中电动势为

18、：E=20.41V=0.8V，方向由右手定则知为逆时针，又因为磁场B的变化产生的稳定的电动势：E=t=BtLvt=21.00.411V=0.8V，方向由楞次定律知为逆时针，故总电动势为两者相加1.6V，故AD错误，C正确；B.根据安培力公式F=BIL得1s末ab棒所受磁场力为：F=BIL=BE总RL=21.610.4N=1.28N，故B错误。故选C。9.【答案】A【解析】每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势=2f，所以电动势为E=12BL2=12BL22f=fL2B故A正确，BCD错误。故选A。10.【答案】D【解析】A.导体AC有效切割的长度等于半圆的直径2L，半圆形导体

19、AC切割磁感线产生感应电动势的大小为：E=B2Lv=2BLv， 而AC相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律得：UAC=R0R0+rE=2BLvR0R0+r，故A正确，不合题意；B.根据能量守恒定律可知，外力做的功，一方面转化为导体动能的增加，另一方面转化为焦耳热，即：Fd=Q+12mv2，解得：Q=Fd12mv2，故B正确，不合题意；C.根据法拉第电磁感应定律得：I=Er+R0=2BLdt(R0+r)，又因为电流定义式为：I=qt，解得此过程中通过电阻R0的电荷量为：q=It=2BLdR0+r，故C正确，不合题意；D.根据动量定理得：FtBI2Lt=mv，又因为q=It，则有：FtqB

20、2L=mv，解得：t=qB2L+mvF=1F(4B2L2dR0+r+mv)，故D错误，符合题意。故选D。11.【答案】B【解析】A.若仅减弱该光束的光照强度，则单位时间内逸出的光电子数目减少，但不会影响光电效应的产生，故A错误；B.若仅增强该光束的光照强度，则单位时间内逸出的光电子数目增加，其饱和光电流一定增大，故B正确；C. 饱和光电流与两极电压无关，故C错误；D.仅将电源正负极反接，逸出的光电子做减速运动，还可能到达阳极，所以还可能有光电流产生，故D错误。故选B。12.【答案】D【解析】玻尔的原子模型是在卢瑟福的原子理论的基础上建立的，对其有继承有发扬，玻尔理论并不成熟，只能解释氢原子的发

21、光现象，故A错误；电子跃迁时辐射的光子的频率与能级差值有关，与电子绕核做圆周运动的频率无关，故B错误；由n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为10.2eV， C错误；大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时总共可辐射出6种不同频率的光，故D正确。故选D。13.【答案】D【解析】A.该反应质量数守恒、电荷数守恒，但有质量亏损，故A错误；B.92235U的中子数为23592=143个，的中子数为14456=88个，所以92235U的中子数比的多14388=55个，故B错误；C.比结合能越大，原子核越稳定，所以92235U的比结合能比的小，故C错误；D.原子核的结合能随核子数的增大而增大，故的结合能比3689Kr的大，故D正确。故选D。14.【答案】B【解析】解：A、根据质量数和电荷数守恒得该核反应为：36Li+01n24He+13H.故A错误；B、射线的电离本领较强，穿透能力较弱；故B正确；C、该核反应为人工核反应。故C错误；D、在聚变方程是12H+13H24He+01n中会释放大量的热量，故D错误故选：B。15.【答案】A【解析】A、92238U90234T+24He是衰变，故A正确。B、714N+24He817O+11H是人工转变，故B错误。C、24He+1327Al1530P01n是人工转变，故C错误。D、3482Se3682Kr+210e是衰变，故D