2022-2023学年河北省石家庄市晋州第六中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年河北省石家庄市晋州第六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.（单选题）在下列4个核反应方程中，X表示质子的是A．1530P―→1430Si＋XB.92238U―→90234Th＋XC．1327Al＋01n―→1227Mg＋XD．1327Al＋24He―→1530P＋X参考答案：C2.一理想变压器的原，副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（）A．U=66V，k= B．U=22V，k= C．U=66V，k= D．U=22V，k=参考答案：A【考点】变压器的构造和原理．【分析】首先计算出通过副线圈的电流，由变比关系可知原线圈的电流，继而可表示出与原线圈串联的电阻的分压，结合题意即可在原线圈上列出电压的等式，可求出副线圈上的电压．利用焦耳定律可表示出两个电阻的功率，继而可解的比值k．【解答】解：由题意知：副线圈的电流为：I2=则原线圈的电流为：I1==与原线圈串联的电阻的电压为：UR=I1R=由变压器的变比可知，原线圈的电压为3U，所以有：解得：U=66V原线圈回路中的电阻的功率为：P1=R=副线圈回路中的电阻的功率为：P2=所以k==选项A正确，BCD错误故选：A3.甲、乙、丙三个灯泡，按如图方式连接到电池组上，如果丙灯泡处发生短路，某同学对电路各部分发生的变化作了如下推测（设各灯灯丝不被烧毁）：①丙灯两端电压为零；②路端电压为零；③甲灯变得更亮；④乙灯变得更亮．其中A．只有①③对

B．只有②③对C．只有③④对

D．只有①②对参考答案：A4.已知物体在2N、3N、4N三个共点力的作用下处于平衡状态，若保持两个力不变撤去其中4N的力，那么其余两个力的合力大小为A．2N

B．3Ｎ

C．4N

D．5Ｎ参考答案：C5.图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长的光滑水平金属导轨，左侧间距为，右侧间距为。质量均为的金属棒M、N垂直导轨放置，开始时金属棒M、N均保持静止。现使金属棒M以的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动，直到M、N达到稳定状态。，下列说法正确的是A.由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变B.由M、N两个导体棒组成的系统动量守恒C.在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为D.在两棒运动的整个过程中，通过M、N两个导体棒的电荷量相等，均为参考答案：ACD【分析】根据楞次定律或右手定则可以判断出感应电流的方向；开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，当两金属棒产生的感应电动势相等时，回路没有感应电流，两金属棒做匀速直线运动，应用动量定理可以求出两金属棒做匀速直线运动的速度；应用能量守恒定律可以求出电路产生的焦耳热；应用动量定理可以求出通过金属棒M的电荷量【详解】A．开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，回路的面积在减小，当回路没有感应电流时，面积不变，故由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变，故A正确；B．M棒受到的安培力始终是N棒的三倍，M、N组成的系统外力之和不为零，动量不守恒；C．M、N两金属棒产生的感应电动势大小相等时，回路感应电流为零，金属棒不受安培力，金属棒做匀速直线运动，即：BLMv1＝BLNv2时，两金属棒做匀速直线运动，由动量定理得：对M：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，对N：BILNt＝mv2；由能量守恒定律得：mv02mv12mv22+Q，解得：Q＝0.9JD．回路中有电流时有电荷通过金属棒，导体棒做匀速运动时回路没有电流，从M开始减速到匀速运动过程，对M，由动量定理得：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，电荷量：q＝It，则：﹣BLMq＝mv1﹣mv0，代入数据：q＝1.5C，故D正确【点睛】本题是双轨双棒问题，要注意分析两棒的运动过程，明确两棒都匀速运动时它们的感应电动势是相等的，知道动量定理是求电磁感应中电量常用的思路。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）传感器能够将感受到的物理量（如力、热、光、声）转换成便于测量的量，通常是电学量。如光敏电阻能够将

信号转换成电信号（填“力”、“光”、“声”、“热”）。参考答案：光7.电流是导体中带电粒子的定向运动，带电粒子在磁场运动时受到＿＿＿＿力。参考答案：洛仑兹8.丝绸摩擦过的玻璃棒带

电，毛皮摩擦过的橡胶棒带

电。参考答案：正，负9.在金属导体中是靠自由电子导电，当电路接通后金属导体中的电流方向与电子流动方向＿＿＿。参考答案：相反10.我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。（1）给岀的实物图中，请用笔画线代替导线补全实验电路；（2）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针

。（填“偏转”或“不偏转”）；（3）电路稳定后，电流表指针

（填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针

（填“偏转”或“不偏转”）；（4）根据以上实验可得：产生感应电流的条件是

。参考答案：11.将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个

Ω的电阻。参考答案：90012.在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害．身长50cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达

V．参考答案：5000

13.如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m，电量为q的小球．小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止．小球用绝缘丝线悬挂于O点，则小球所在处的电场强度为

参考答案：小球的受力如图所示．

由平衡条件得：F电=mgtanθ

又F电=qE

解得，小球所在处的电场强度：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用折射率n=的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳．一束与O′O平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过O′O轴，并且垂直该轴放置．则球壳内部恰好没有光线射入．求：（1）临界光线射入球壳时的入射角θ1和折射角θ2（2）球壳的内径R′．参考答案：解：（1）由题图和几何知识得：sinθ1==，θ1=45°由折射率的定义式为：n==联立解出得：θ2=30°（2）对临界光线为：sinC=在题图△oab中，由正弦定理：=联立解得：R′=R．

答：（1）临界光线射人球壳时的入射角θ1和折射角θ2分别为45°和30°．（2）球壳的内径R′为R．17.如图所示，质量为m的铅弹以大小为初速度射入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中并与车相对静止，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略．求：(1)弹和砂车