2021年辽宁省沈阳市第二十一高级中学高二物理下学期期末试题含解析

2021年辽宁省沈阳市第二十一高级中学高二物理下学期期末试题含解析一、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1.1932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的两D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U。带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用。则（

）

A．带电粒子在加速器中第1次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t2，则t1:t2=1:2

B.带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1:r2=：2C.两D形盒狭缝间的交变电场的周期T=2m/qBD.带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为B2q2R2/2mks5u参考答案：BCD2.有一只电风扇,标有“220V

50W”,电动机线圈的电阻为0.4Ω,把它接入220V的电路中,以下几种计算时间t内产生热量的方法,正确的是(

)A.Q=U2·t/R

B.Q=PtC.Q=(P/U)2·Rt

D.以上三种方法均正确参考答案：3.下列说法正确的是A．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力C．只有运动的物体才会受到力的作用D．找不到施力物体的力是不存在的参考答案：D4.如图所示，甲．乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对，推一下两车使它们相向运动，初时刻甲的速率为3m/s，速度方向向右，乙的速率为2m/s，速度方向向左，以后它们还没接触就分开了，则A.乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s，方向与原速度方向相反B.甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s，方向不变C.两车距离最近时，速率相等，方向相反D.两车距离最近时，速率都为m/s，方向都与初时刻乙车的运动方向相同参考答案：BD5.表示放射性元素碘131（）衰变的方程是：（

）A．

B．C．

D．参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2分）已知元电荷C，某金属导线中的电流是16mA，2s内通过导线的横截面的电子个数为_______________个。参考答案：2×10177.往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为

现象，是由于分子的

而产生的。这一过程是沿着分子热运动的无序性

的方向进行的。

参考答案：扩散,无规则运动（或热运动）,增加8.如图所示，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________．参考答案：正BB粒子只受电场力作用，由粒子运动轨迹知粒子应带正电．由B处电场线较密知B点场强较大，且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同，则粒子在B点加速度较大．由电场线性质可知B点电势较高．即φB>φA9.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子的电势能_______，电子的动能_______，运动周期_______。(填增大、减小、不变)参考答案：

(1).增大；

(2).减少；

(3).增大；试题分析：当电子运动轨道半径增大时，电场力做负功，电势能增加；由可判断r增加，动能减小；由，得：，r增加，T增大。考点：库伦定律、圆周运动。10.在电场中某处放入电荷量为－4.0×10－4C点电荷时，它受到的电场力的大小为6.0×10－4N，方向水平向右．求该处电场强度的大小

N/C,把这个点电荷移走，该处的电场强度大小是

N/C，方向是

。参考答案：11.真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，

Q1=－2.0×10-2C，Q2=4.0×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是_

_______N/C，

方向是________；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是

N/C；

若改变A、B之间的距离为4m，则A、B中的场强大小是

N/C，

（）参考答案：500

N/C，

向左(从B指向A)；

250

N/C，12.电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的__________决定的．如图是某正弦式电流的图象，则此正弦式电流的周期为_______s,电流的峰值为_______A。参考答案：磁通量的变化率，0.02，0.513.如图14，一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强电场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是______________，穿过磁场的时间是______________.参考答案：2Bed/v

πd/3v三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用甲图所示电路测量一电源的电动势E和内阻r，该同学测得数据如下表。完成以下各小题序号12345U／v5.204.503.702.851.50I／A0.250.400.60.871.20

（1）请根据表中数据在乙图中作出U—I图线

（2）根据所作图像可求出该电源电动势E=

V;r=

Ω。参考答案：15.（10分）一台臭氧发生器P的电阻为，当供电电压等于24V时能正常工作，否则不产生臭氧。现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻对它进行控制，的阻值在光照时为、黑暗时为、允许通过的最大电流为；电源E的电动势为、内阻不计；另有一个滑动变阻器，最大阻值为、允许通过的最大电流为；一个开关和导线若干。臭氧发生器和光敏电阻的符号如图所示。①设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上题中的字母代号。②滑动变阻器两固定接线柱相距，调节滑片，当滑片处于什么位置时，臭氧发生器能正常工作。（计算结果保留一位有效数字）参考答案：（1）电路如图（6分）；（2）设K距A端，则解出（4分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5m/s。在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示。（1）求两列波的周期Ta和Tb。（2）求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置。（3）分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处。参考答案：解：（1）从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5m，λb＝4.0m，因此它们的周期分别为：s＝1s s＝1.6s（2）两列波的最小公倍数为 S＝20mt＝0时，两列波的波峰生命处的所有位置为x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，……（3）该同学的分析不正确。要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的整数倍恰好相等的位置。设距离x＝2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇，并设L＝（2m－1） L＝（2n－1），式中m、n均为正整数只要找到相应的m、n即可将λa＝2.5m，λb＝4.0m代入并整理，得由于上式中m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。17.如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电荷量为e.求：

(1)电子穿过A板时的速度大小；(2)电子从偏转电场射出时的侧移量；(3)P点到O点的距离．参考答案：、答案：(1)(2)(3)解析：(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：eU1＝mv，解得：v0＝.

(2)电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：F＝eE，E＝，F＝ma，a＝t1＝，y1＝at，解得：y1＝.(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得vy＝at1电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示．

由t2＝，y2＝vyt2，解得：y2＝P到O点的距离为y＝y1＋y2＝.18.（9分）如图所示电路，已知滑动变阻器R=2W（最大值为4W），定值电阻R0=6W，电源内阻r