2021-2022学年山西省临汾市下冶中学高二物理期末试题含解析

2021-2022学年山西省临汾市下冶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.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图8所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是

(

)A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud

B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc

C．Ua＝Ub＜Uc＝Ud

D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc参考答案：B2.(单选题)一正电荷垂直射入匀强磁场中，其速度v的方向和受到的洛伦兹力F的方向如图所示，则磁场方向A．与F方向相同

B．与F方向相反C．垂直纸面向外

D．垂直纸面向里参考答案：D3.通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为A．4Q

B．2Q

C．

D．参考答案：C4.铜、人体、塑料、橡胶、干木柴、大地这六种物质中属于绝缘体的是：（B）

A、铜、人体、橡胶

B、塑料、橡胶、干木柴

C、人体、塑料、橡胶

D、橡胶、干木柴、大地参考答案：5.如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2，在先后两种情况下()A．线圈中的感应电流之比为I1：I2=1：1B．线圈中的感应电流之比为I1：I2=1：2

C．线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=1：2D．通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：1参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在电场中画出一系列的从

发到

终止的曲线，使曲线上每一点的

方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的

.在电场的某一区域，如果场强的

和

都相同，这个区域的电场叫匀强电场.参考答案：正电荷

负电荷

强弱

大小

方向7.一辆汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4m/s时，加速度为0.4m/s2。若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是__________m/s。（g=10m/s2）参考答案：208.一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。以抛出时t=0，得到如图所示的s-t图象，则该行星表面重力加速度大小为＿＿＿＿m/s2，物体被抛出时的初速度大小为＿＿＿＿m/s。参考答案：8，209.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则输电线上的电流______________，输电线上损失的功率______________。参考答案：Po/v

10.如图所示，一根通电导线垂直放在磁感应强度为B=1T，方向水平向右的匀强磁场中，以导线横截面“○”为圆心，以r为半径的圆周a、c两点，其中a点为圆周最高点，且a、c两点对称。已知a点的实际磁感应强度为零。则通电导线的电流方向为___________________(填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)，C点的磁感应强度大小为___________T。参考答案：垂直纸面向外211.导体中的电流是5mA，那么在3.2秒内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。参考答案：12.电荷量为+2×10－6C的点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10－4N，方向水平向右，则A点的场强大小为

，方向

。若把另一电荷放在该点受到的作用力为2×10－4N，方向水平向左，则这个电荷的电荷量为

。参考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C13.磁感应强度是描述磁场

和方向的物理量.磁感应强度的方向就是小磁针静止时

（选填：北极：南极）所指的方向。.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学测量金属线直径时螺旋测微器如图所示，则该金属线的直径为d=

mm。参考答案：d=1.721~1.72315.（1）某同学要测量一长为L的电阻丝的阻值，他先使用多用电表×1挡测量，多用电表的指针如图所示，则此时从多用电表上读得R=

Ω.用螺旋测微器测量该电阻丝直径时,测量结果如图所示，由图可读出d=_________mm。(2)为了测定电阻丝的阻值，该同学在实验室中找到了以下器材：A.电压表V(量程3V、内阻约为几千欧)

B.电流表A(量程0.6A、内阻约等于1Ω)

C.滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）D.电源E(电动势3V，内阻不计)E.电键和导线为了使电阻丝阻值测量更为精确且要求滑动变阻器连成限流接法，请你根据所给各电路元件设计适合的电路图。

(3)根据以上实验电路测得的电流和电压值分别为I、U，则可以得到该电阻丝的电阻率的表达式ρ=

（结果用U、I、d、L等数据表示）

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.参考答案：17.（18分）1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍（）时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子．经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来．用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并用被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15∶2．若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以认为静止，碰撞过程中没有机械能的损失．已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于1∶14．（1）写出α射线轰击铍核的核反应方程；（2）上述的三个特点中，哪个特点可以说明该射线是不带电的？哪个特点可以说明它不是γ射线？（3）计算该射线中粒子的质量与氢核（即质子）的质量的比值，由此证明该射线中的粒子就是中子。参考答案：解析：（1）（3分）（2）由①可知，该射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电（2分）由②可知，因为该射线速度小于光速，所以它不是γ射线（2分）由③可知，由于碰撞中无机械能损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，表明它们发生的是弹性正碰。设该粒子的质量为m，碰撞前速度为v0，与氢核碰撞后速度为v1，与氮核碰撞后速度为v2，则有：mv0=mv1+MHvH（2分）mv02=mv12+MHvH2

（2分）解得vH=v0，同理得vN=v0

由题意知=，=

∴m=MH（2分）18.如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．试解答以下问题．（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？参考答案：解：当棒的速度为v时，则有E=BLv，I=，F=BIL，则安培力F=．（1）若施加的水平外力恒为F=8N，金属棒达到稳定时做匀速运动，由平衡条件得：F=，得：=m/s=4m/s（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒达到稳定时水平外力大小为F=由平衡条件得：=，得：=m/s=3m/s（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中，水平外力做功为Pt，根据能量守恒定律得：Pt=+Q代入解得：t=0.5s答：（1）若施加的水平外力恒为F=8N，金属棒达到的稳定速度v1是4m/s．（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒达到的稳定速度v2是3m/s．（3）该过程所需的时间是0.5s．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能