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2022年陜西省西安市戶縣第五高級(jí)中學(xué)高二物理上學(xué)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(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖11所示,正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一束電子從a孔沿a→b方向垂直射入容器內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,結(jié)果一部分電子從小孔c射出,一部分電子從小孔d射出,則從c、d兩孔射出的電子(10.ABD
)
A.速度之比vc∶vd=2∶1B.在容器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比tc∶td=1∶2C.在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比ac∶ad=∶1D.在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比ac∶ad=2∶1參考答案:2.(多選)如圖所示,在一電場(chǎng)強(qiáng)度沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用一絕緣絲線系一帶電小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q,為了保證當(dāng)絲線與豎直方向的夾角為θ=60°時(shí),小球處于平衡狀態(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能為(
)A.
B.
C.
D.參考答案:ACD試題分析:小球受重力、電場(chǎng)力和拉力處于平衡,根據(jù)平行四邊形定則,當(dāng)電場(chǎng)力方向與拉力方向垂直時(shí),電場(chǎng)力最小,,所以電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值,故B不可能,ACD可能3.下列家用電器工作時(shí),不涉及電磁波的發(fā)射或接收的是
A.電視機(jī)
B.收音機(jī)
C.洗衣機(jī)
D.微波爐參考答案:C4.(單選)每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來(lái),地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,使它們不能到達(dá)地面,這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來(lái),在地磁場(chǎng)的作用下,它將(
)A.向東偏轉(zhuǎn)B.向南偏轉(zhuǎn)C.向西偏轉(zhuǎn)D.向北偏轉(zhuǎn)參考答案:A5.(單選題)在頻率為f的交變電流電路中,如圖9-7所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S依次分別接通R、C、L支路,這時(shí)通過(guò)各支路的電流有效值相等。若將交變電流的頻率提高到2f,維持其他條件不變,則下列幾種情況不正確的是()A.通過(guò)R的電流有效值不變B.通過(guò)C的電流有效值最大C.通過(guò)L的電流有效值最小D.流過(guò)R、C、L的電流有效值都不變參考答案:D二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示,MN是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線.一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖所示.則該帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定_________于在b點(diǎn)的加速度.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能一定_________于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能.(6分)參考答案:7.(2分)光線由空氣射入某種介質(zhì),折射光線與反射光線恰好垂直,已知入射角是53°,則這種介質(zhì)折射率n=_____________(保留三位有效數(shù)字,已知,)
參考答案:1.338.磁場(chǎng)具有方向性,規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn),小磁針
的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向.參考答案:9.如圖為電磁流量計(jì)的示意圖,直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)有導(dǎo)電液體流動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)電液體流動(dòng)方向而穿過(guò)一段圓形管道。若測(cè)得管壁內(nèi)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U,則管中導(dǎo)電液體的流量Q=
參考答案:10.如圖所示,空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的足夠大勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無(wú)初速度放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?,F(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6N的恒力,g取10m/s2,則滑塊的最大速度為_(kāi)_______m/s;滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是____________s。參考答案:
10
3
11.(4分)在我們生活的世界中,有各種形式的能源,如:煤炭、石油、太陽(yáng)能、汽油。按照不同的劃分,上述能源中屬于一次能源的是____________,屬于常規(guī)能源的是____________。
參考答案:太陽(yáng)能、煤炭、石油;煤炭、石油、汽油12.(6分)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET):它的基本原理是將放射性同位素15O注入人體,參與人體的代謝過(guò)程.15O在人體內(nèi)衰變放出正電子,與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子,被探測(cè)器探測(cè)到,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET原理,回答下列問(wèn)題:①寫出15O的衰變的方程式______________________。②設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為q,光速為c,普朗克常數(shù)為h,則探測(cè)到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長(zhǎng)λ=
。參考答案:①ON+e(3分);②=
(3分)13.邏輯電路在電子線路中有著重要的應(yīng)用,某同學(xué)利用“非”門電路設(shè)計(jì)了一個(gè)路燈自動(dòng)控制門電路。天黑了,讓路燈自動(dòng)接通;天亮了,讓路燈自動(dòng)熄滅。圖中RG是一個(gè)光敏電阻,當(dāng)有光線照射時(shí),光敏電阻的阻值會(huì)顯著減小,R是可調(diào)電阻,起分壓作用?!胺恰遍T電路能將輸入的高壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪盒盘?hào),或?qū)⒌蛪盒盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏盒盘?hào)。J為路燈總開(kāi)關(guān)控制繼電器,它在獲得高壓時(shí)才啟動(dòng)(圖中未畫路燈電路)。(1)當(dāng)天黑時(shí),“非”門電路獲得_____________電壓。(填“高”或“低”)(2)如果路燈開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通時(shí)天色還比較亮,現(xiàn)要調(diào)節(jié)自動(dòng)控制裝置,使得它在天色較黑時(shí)才會(huì)自動(dòng)接通開(kāi)關(guān),應(yīng)將R調(diào)_____________(填“大”或“小”)一些。參考答案:1)低
(2)大
13.=
>
14.0.641
10.296,536三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.在1731年,一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn),雷電過(guò)后,他的一箱新刀叉竟顯示出磁性.請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,解釋這種現(xiàn)象.參考答案:閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化.15.(8分)在3秒鐘時(shí)間內(nèi),通過(guò)某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C,試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案:根據(jù)電流的定義可得:I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………(8分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg,電阻均為R=0.1Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s2,問(wèn):(1)通過(guò)cd棒的電流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?ks5u(3)棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量,力F做的功W是多少?參考答案:17.如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在ad邊中點(diǎn)O的粒子源,在t=0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與Od的夾角分布在0~180°范圍內(nèi).已知沿Od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),ab=1.5L,bc=L,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用,求:(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T;(2)粒子的比荷;(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.參考答案:解:(1)初速度沿Od方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1,其圓心為θ,由幾何關(guān)系有:,所以:θ=60°,,解得:T=6t0(2)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供,根據(jù)牛頓第二定律得:所以:解得(3)如圖2所示,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦Ob=,圓軌跡的半徑為L(zhǎng),所以:Ob弦對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.答:(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T為6t0;(2)粒子的比荷為;(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為2t0.【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).【分析】(1、2)根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角,結(jié)合粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出運(yùn)動(dòng)的周期,根據(jù)周期公式求出粒子的比荷.(3)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦為o
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