河南省开封市通许县第二高级中学高二物理期末试题含解析

河南省开封市通许县第二高级中学高二物理期末试题含解析一、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.（多选题）如图，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R．Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8﹣0.2x（T）．金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨运动，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．设在金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，则金属棒（）A．在x1与x3处的电动势之比为1：3B．在x1与x3处受到磁场B的作用力大小之比为3：1C．从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电荷量之比为5：3D．从x1到x2与从x2到x3的过程中R产生的焦耳热之比为5：3参考答案：BCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】这是一道未曾见过的新题，首先是磁感应强度随x增大而减小，ab棒在外力作用下在磁场中运动，切割磁感线．而更含蓄的是已知金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，由功率公式则电流和电压均有相等．从而很容易判断感应电动势的大小，电荷量的比值同样用平均值方法来求，安培力之比用安培力公式来求，难于判定的是热量，虽然电流相等但不知时间关系，所以由图象法来求，F﹣x图象与坐标轴围成的面积就是功，而面积是梯形面积，很好表示，那么克服安培力做功的比值就能求出．【解答】解：A、由功率的计算式：

知道由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过电功率保持不变，所以E应不变以，选项A错误．B、由安培力公式F=BIL

及P=EI知：，所以选项B正确．D、由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，由P=I2R知道R中的电流相等，再由安培力公式F=BIL，所以F﹣x图象如图所示显然图象与坐标轴围成的面积就是克服安培力做的功，即R产生的热量，所以：，所以选项D正确．C、因为根据d选项热量Q=I2Rt，热量之比为5：3，电流相同，说明时间之比为5：3，因此电量，选项C正确故选：BCD2.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则A.=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz参考答案：B3.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象。其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度之比为

A．

B．C．

D．参考答案：D4.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是()

A．穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大

B．电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大

C．电路中磁通量变化越快，感应电动势越大

D．若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电动势一定为零参考答案：C5.下列现象中，与原子核内部变化有关是（）A．α粒子散射 B．光电效应 C．天然放射现象 D．原子发光现象参考答案：C【考点】原子的核式结构．【分析】天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出；α粒子散射现象是用α粒子打到金箔上，受到原子核的库伦斥力而发生偏折的现象；原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁而辐射能量的过程．【解答】解：A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A错误；B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误；C、天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故C正确；D、原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子核的变化，故D错误；故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我国生活用电的交流电电压的最大值为________V,有效值为_________V。频率为

Hz参考答案：7.（4分）如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的平均感应电动势的大小关系是E1

E2；通过导线截面电量的大小关系是q1

q2(填“>”，“=”或“<”)。参考答案：>

=8..如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

。参考答案：9.用a粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿个中子。参考答案：质子，910.把一带电量为q1=3.2×10-19C的点电荷放在某电场中的P点，受到的电场力F=9.6×10-17N，则P点的电场强度为

N/C；如果再荷把此电从P点移走，放上另一个点电荷q2=6.4×10-20C，那么P点的电场强度为

N/C。参考答案：

11.两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，一质量为m，电量为q的带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场，离开电场时，偏转距离为d/2，那么带电粒子离开电场时的动能

（粒子重力不计）参考答案：由题，带电粒子离开电场时，偏转距离为1/2d，而两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，则离开电场和进入电场两点间电势差为1/2U，电场力做功为1/2qU，由动能定理得：12.13．一质量为的物体，以的初速度水平抛出，则抛出时动量的大小为

；末物体的动量大小为

，这内动量的变化大小为

，方向为

，这内重力的冲量大小为

，方向为

。（取）

参考答案：20

20

竖直向下

20

竖直向下

13.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为

___

_，方向___

___。参考答案：mg/q

竖直向上【解析】此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，说明电场力等于重力，qE=mg，E=mg/q，电场力方向竖直向上，粒子带正电，所以场强方向竖直向上三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：(1)电源的输出功率P出；(2)电源内部损耗的电功率P内；(3)电源的效率η。参考答案：根据题意从A图线可读出 E＝3V，r＝＝Ω＝0.5Ω，

从B图线可读出R＝＝1Ω。由电源E＝3V，r＝0.5Ω与R＝1Ω组成的闭合电路中，I＝＝A＝2A，则P出＝I2R＝4W，P内＝I2r＝2W，

P总＝IE＝6W，所以η＝＝66.7%。17.如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内存在有场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场，第二象限内存在有方向垂直纸面向外的匀强磁场．荧光屏PQ垂直于x轴放置且距y轴的距离为L.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)自坐标为(－L,0)的A点以大小为v0、方向沿y轴正方向的速度进入磁场，粒子恰好能够到达原点O而不进入电场．现若使该带电粒子仍从A点进入磁场，但初速度大小为2v0、方向与x轴正方向成45°角，求：(1)带电粒子到达y轴时速度方向与y轴正方向之间的夹角．(2)粒子最终打在荧光屏PQ上的位置坐标．参考答案：解析：(1)设磁场的磁感应强度为B，则由题意可知，当粒子以速度v0进入磁场时，带电粒子在电场中做类平抛运动，设其运动时间为t，在电场中向上运动的距离为h，则有：18.如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分