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辽宁省沈阳市第九十中学高二物理期末试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1.关于相对论下列说法正确的是(
)A.相对论不仅适用于宏观、低速运动的问题,也适用于微观、高速运动的问题B.经典力学适用于宏观、低速运动的问题,不适用于微观、高速运动的问题C.光速不变原理是指,在一切参考系中,测量到的真空中的光速c都一样D.狭义相对性原理是指,物理规律在一切参考系中都具有相同的形式参考答案:B2.(单选)以下关于波的说法中正确的是(
)A.干涉现象是波的特征,因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B.因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比,所以声波很容易产生衍射现象C.声波是横波D.纵波传播时,媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动参考答案:B3.(多选)如上图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是A.开关S闭合瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
D.开关S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动参考答案:AC4.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图所示中a、b所示,则(
)A.该波的振幅可能是20cmB.该波的波长可能是8.4mC.该波的波速可能是10.5m/sD.该波由a传到b可能历时7s参考答案:D5.如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为:(
)A.
B.1.5
C.
D.2参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.在物理学中常用“╳”表示垂直纸面向里,“·”表示垂直纸面向外。图5甲图中已标出通电直导线周围磁场的方向,那么直导线中电流的方向为
(选填“沿导线向上”或“沿导线向下”)。乙图中已标出了线圈中电流的方向,那么线圈环中的磁场方向应用
表示(选填“×”或“·”)。参考答案:沿导线向上
7.参考答案:,,8.图是一列简谐波在时的波动图像,波的传播速度为,则从到的时间内,质点M通过的路程是________m,位移是________m.参考答案:
(1).
(2).0【详解】第一空第二空.根据图像得波长:,所以周期,则从到的时间内,经过了,质点在一个周期内通过的路程为4A,则从t=0到t=2.5s的时间内质点M通过的路程是S=12.5×4A=50×5cm=250cm=2.5m.t=2.5s时刻质点仍在平衡位置,则位移为y=0.9.安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=______,这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况:(1)当磁场与电流________时,安培力最大,Fmax=BIL.(2)当磁场与电流________时,安培力等于零.参考答案:BLIsinθ垂直
平行10.如图所示将图(a)中的电键闭合,电流计指针由中央向右偏转。如图(b)所示,当把条形磁铁N极插入线圈时,电流计指针将向
偏转;如图(c)所示,当把条形磁铁S极从线圈中拔出,电流计指针将向
------------
偏转。(填“右”或“左”)
参考答案:左、左11.质量为,长为,通有电流I的导体棒静止在水平轨道上,匀强磁场的磁感强度为B,其方向为与棒垂直,与轨道面成角斜向上,此时棒受到的摩擦力为
,受到的支持力可能是
参考答案:BILsinθ;mg±BILcosθ12.当用具有1.87eV能量的光子照射到n=3激发态的氢子时,氢原子吸收该光子后被电离,则电离后电子的动能为:
。参考答案:13.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4N,方向向右,则该点的场强为
N/c,方向
。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向向左,则这个电荷的电量大小为
C,是
(填正或负)电荷。参考答案:200、向右、、负三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.在1731年,一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀叉竟显示出磁性.请应用奥斯特的实验结果,解释这种现象.参考答案:闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化.15.(6分)图所示是电场中某区域的电场线分布图,P、Q是电场中的两点。(1)请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。(2)把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点,正电荷受到的电场力大小为F=6.0N;如果把移去,把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点,求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案:(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10(N/C)(2分)方向向左(或与电场强度方向相反)
(1分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(8分)如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,其两板间的电压为U2,距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后,恰好通过速度选择器,进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动,求:
(1)粒子进入偏转分离器的速度v;(2)粒子加速器的电压U1;(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。参考答案:解析:(1)在速度选择器中作匀速直线运动,电场力与洛仑兹力平衡得:∴(2)粒子经加速电场U1加速,获得速度v,由动量定理得:qU1=mv2
∴(3)在B2中作圆周运动,洛仑兹力提供向心力,有∴17.如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=lΩ,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求电动机的输出功率.参考答案:灯泡L正常发光,电路中的电流为
由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为UD=E-I(r+R)-UL=20-2×(1+4)-3=7V
电动机的总功率为P总=IUD=2×7=14W
电动机的热功率为P热=I2RD=22×0.5=2W所以电动机的输出功率为P出=P总-P热=14-2=12W18.如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=370,导轨间距为lm,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒ab和a'b'的质量都是0.2kg,电阻都是1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a'b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5,设金属棒a'b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度B的大小相同。用外力让a'b'固定不动,将金属棒ab由静止释放,当ab下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为18W。求:(1)ab棒达到的最大速度;(2)ab棒下落了30m高度时,其下滑速度已经达到稳定,此过程中回路电流产生的焦耳热Q;(3)在ab棒下滑过程中某时刻将a'b'固定解除,为确保a'b'始终保持静止,则a'b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件?(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)参考答案:(1)ab下滑速度达到稳定时,加速度为0,速度达到最大,由电功率定义可知:
解得:对ab由平衡条件得:解得:(2分),解得,解得(2分)(
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