湖北省荊州市石首桃花山鎮(zhèn)艾家咀中學2021-2022學年高二物理上學期期末試卷含解析

湖北省荊州市石首桃花山鎮(zhèn)艾家咀中學2021-2022學年高二物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的粒子(重力不計)，以初速度v由狹縫S1，垂直進入電場強度為E的勻強電場中．(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出，則必須在勻強電場區(qū)域加入勻強磁場，求勻強磁場B1的大小和方向．(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進入一個矩形區(qū)域，該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，粒子運動軌跡如圖所示，若射入點與射出點間的距離為L，求該區(qū)域的磁感應強度B2的大?。畢⒖即鸢福?.電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電，關(guān)于路端電壓說法正確的是(C)A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當I增大時，路端電壓也增大C．因為U＝E－Ir，所以當I增大時，路端電壓下降D．若外電路斷開，則路端電壓為零參考答案：C3.一個彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后開始振動，第二次把彈簧壓縮2x后開始振動，則兩次振動的周期之比和最大加速度的大小之比分別為（

）A．1︰1，1︰2

B．1︰1，1︰1

C．1︰2，1︰2

D．1︰2，1︰1參考答案：A4.在室內(nèi)溜冰場上，某人用力推了一下墻壁，便運動起來。用表示人給墻壁的作用力，用表示墻壁給人的作用力，則下列說法中正確的是A．先有后有，、大小相等B．先有后有，大于C．、同時產(chǎn)生，大小相等D．、同時產(chǎn)生，大于參考答案：C5.（多選題）a、b、c三個α粒子由同一點同時垂直場強方向進入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場，由此可以肯定k*s5*uA．在b飛離電場的同時，a剛好打在負極板上B．b和c同時飛離電場

C．進入電場時，c的速度最大，a的速度最小D．動能的增量相比，c的最大，a和b的一樣大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲為某同學研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示器各時刻通過線圈L的電流．電路中電燈的電阻R1=6.0Ω，定值電阻R=2.0Ω，AB間電壓U=6.0V．開關(guān)S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1.0×10﹣3s時刻斷開關(guān)S，此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示．則線圈L的直流電阻RL=2Ω；斷開開關(guān)后通過電燈的電流方向左（填“向左”或“向右”）；在t2=1.6×10﹣3s時刻線圈L中的感應電動勢的大小為2V．參考答案：解：（1）由圖讀出，開始時流過電感線圈L的電流I0=1.5A由歐姆定律I0=解得：RL=﹣R=2Ω（2）L1中電流方向向左；（3）由圖讀出，t=1.6×10﹣3s時刻線圈L的電流I=0.20A；線圈L此時是一個電源，由全電路歐姆定律E=I（RL+R+R1）；E=2.0V故答案為：2Ω；向左；2V．7.某汽車的質(zhì)量為5000kg，發(fā)動機的額定功率為36kW，在水平公路上勻速行駛時所受阻力為2400N，則汽車行駛中能達到的最大速度為

m/s；此汽車以額定功率啟動，速度達到v=10m/s時的加速度大小為

m/s2。參考答案：15，0.248.如圖所示，桌面上放一單匝線圈，線圈中心上方一定高度處有一豎立的條形磁體。當磁體豎直向下運動時，穿過線圈的磁通量將

（選填“變大”或“變小”）。在上述過程中，穿過線圈的磁通量變化了0.2Wb，經(jīng)歷的時間為0.5s，則線圈中的感應電動勢為

V。參考答案：9.在雙縫干涉實驗中，屏上一點到雙縫的距離之差為900nm，若用頻率為5.0×1014Hz的單色光照射雙縫，且在兩縫處光的振動情況完全相同，則該點將出現(xiàn)

紋。（填“亮”或“暗”）參考答案：暗

10.如圖所示，一閉合線圈a懸吊在一個通電長螺線管的左側(cè)，如果要使線圈中產(chǎn)生圖示方向的感應電流，滑動變阻器的滑片P應向________滑動。要使線圈a保持不動，應給線圈施加一水平向________的外力。參考答案：11.如圖為電子束焊接機中的電子槍的原理圖，K為陰極，A為陽極。A上有一小孔，陰極發(fā)出的電子在陰極和陽極之間的電場作用下聚集成一細束，以極高的速度穿過陽極板上的小孔，射到被焊接的金屬上，使兩塊金屬焊在一起。則電子在運動過程中，其電勢能的變化情況是：

（填增大、減小或不變）。若已知A、K間的電勢差為U，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，并設(shè)電子從陰極發(fā)射時速度為零，則電子到達金屬上時的速度表達式為

。參考答案：

減小

，

；12.如圖所示，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標系中，過原點再做一個z軸，就構(gòu)成了空間直角坐標系。勻強磁場的磁感應強度為B，方向沿x軸的正方向，則通過面abcd、befc和aefd的磁通量、、的大小關(guān)系是

。（用“>”、“<”或“=”表示）參考答案：=>13.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）電磁波是一個大家族，請說出這個家族中的幾個成員（至少說出3個）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。15.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細長的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）在用鈾235作燃料的核反應堆中，鈾235核吸收一個動能約為0.025的熱中子（慢中子）后，可發(fā)生裂變反應，放出能量和2～3個快中子，而快中子不利于鈾235的裂變．為了能使裂變反應繼續(xù)下去，需要將反應中放出的快中子減速。有一種減速的方法是使用石墨（碳12）作減速劑．設(shè)中子與碳原子的碰撞是對心彈性碰撞，問一個動能為的快中子需要與靜止的碳原子碰撞多少次，才能減速成為0.025的熱中子？參考答案：解析：設(shè)中子和碳核的質(zhì)量分別為和，碰撞前中子的速度為，碰撞后中子和碳核的速度分別為和，因為碰撞是彈性碰撞，所以在碰撞前后，動量和機械能均守恒，又因、和沿同一直線，故有

（1）

（2）解上兩式得

（3）因代入（3）式得

（4）負號表示的方向與方向相反，即與碳核碰撞后中子被反彈．因此，經(jīng)過一次碰撞后中子的能量為

于是

（5）經(jīng)過2，3，…，次碰撞后，中子的能量依次為，，，…，，有

……

（6）因此

（7）已知

代入（7）式即得

（8）故初能量的快中子經(jīng)過近54次碰撞后，才成為能量為0.025的熱中子。評分標準：本題18分（1）、（2）、（4）、（6）式各3分；（5）、（7）、（8）式各2分。17.在如圖16所示的電場中，一電荷量q=+1.0×10-8C的點電荷在A點所受電場力F=2.0×10-4N．求：（1）A點的電場強度的大小E；（2）請在圖中畫出該點電荷所受電場力F的方向．參考答案：（1）A點的電場強度的大小

E==2.0×104N/C（2）點電荷在A點所受電場力的方向，如答圖1所示18.如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)長度為3d的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。噴墨打印機的噴口可在兩極板左側(cè)上下自由移動，并且從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U，使墨滴在電場的左側(cè)區(qū)域(無磁場)恰能沿水平方向向右做勻速直線運動。（重力加速度為g）（1）判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；（2）要使墨滴不從兩板間射出，求墨滴進入磁場的速率應滿足的條件。參考答案：：（1）墨滴在電場左側(cè)區(qū)域做勻速直線運動，有

①得

②

由于電場方向向下，電荷所受電場力向上，可知墨滴帶負電荷。（2）墨滴進入電場、磁場共存區(qū)域后，重力與電場力平衡，洛倫茲力提供勻速圓周運動的向心力