江西省九江市太平中學(xué)高二物理期末試題含解析

江西省九江市太平中學(xué)高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。某一風(fēng)速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則A.電流的表達(dá)式為i=0.6sin(10πt）AB.磁鐵的轉(zhuǎn)速為5r/sC.風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為i=1.2sin(10πt）AD.風(fēng)速加倍時線圈中電流的有效值為A參考答案：ABD【詳解】通過乙圖可知電流的最大值為0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s，故電流的表達(dá)式為i=0.6sin10πt（A），故A正確；電流的周期為T=0.2s，故磁體的轉(zhuǎn)速為n=1/T=5r/s，故B正確；風(fēng)速加倍時，角速度加倍，根據(jù)Em=nBSω可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍，形成的感應(yīng)電流加倍，故風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為i=1.2sin20πt（A），故C錯誤；根據(jù)C的分析，形成的感應(yīng)電流Im=1.2A，故有效值為，故D正確。2.如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與一勻強(qiáng)磁場垂直，靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為Δl?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于gB．電阻R中電流最大時，金屬棒在A處C．金屬棒在最低處時彈簧的拉力一定小于2mgD．從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為mgΔl參考答案：CA3.如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引參考答案：B4.如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的A．區(qū)域Ⅰ

B．區(qū)域Ⅱ

C．區(qū)域Ⅲ

D．區(qū)域Ⅳ參考答案：

D5.如圖所示，在靠近水平直導(dǎo)線A的正下方放一小磁針，開始時小磁針與直導(dǎo)線平行且處于紙面內(nèi)。當(dāng)條形磁鐵快速插入或拔出螺線管時，觀察到的現(xiàn)象是

（

）

A．條形磁鐵N極插入時，小磁針的S極垂直紙面向里運(yùn)動

B．條形磁鐵S極插入時，小磁針的S極垂直紙面向外運(yùn)動

C．條形磁鐵S極拔出時，小磁針的S極垂直紙面向外運(yùn)動D．條形磁鐵N極端拔出時，小磁針的S極垂直紙面向里運(yùn)動參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩個氘核（）聚變成氦核（）的核反應(yīng)方程為

。已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，氦核質(zhì)量為3.0150u，1u相當(dāng)于931MeV，則上述核反應(yīng)中釋放的核能為

MeV（保留三位有效數(shù)字）。

參考答案：；3.26MeV7.P、Q是一列簡諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動圖象如圖所示.(1)此列波的頻率f＝________Hz.(2)如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m，波速v＝________m/s.參考答案：(1)0.25(2)40108.12．質(zhì)量為3Kg的小球沿光滑的水平面以2m/s的速度向右運(yùn)動，碰到墻壁后原速率反彈，設(shè)碰撞時間為0.2s，那么這一過程中的動量變化大小是

Kg.m/s,方向

，墻對小球的平均作用力是

N.三、計(jì)算題。（請寫出所用的物理公式和必要的文字說明，48分）參考答案：9.將長0.5m通過4A電流的通電導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)導(dǎo)線和磁場方向垂直時,通電導(dǎo)線所受磁場力為0.3N,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為

T,若將通電導(dǎo)線中的電流減為2A,則導(dǎo)線受安培力為

N.參考答案：0.2

0.210.如圖所示，有一個10匝的矩形線圈，它的ab邊的長度為10cm，處在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里。線圈通以如圖所示方向的電流時，天平平衡，電流大小為0.1A。若將電流反向，需在右盤增加2g砝碼方可使天平恢復(fù)平衡。則磁場的磁感強(qiáng)度大小為

A。(g取10m/s2)參考答案：0.111.如圖所示，水平導(dǎo)軌處于蹄形磁鐵的磁場中，導(dǎo)線ab所在處的磁場方向豎直

(選填“向上”或“向下”)；閉合電鍵，通電導(dǎo)線ab在磁場中受到的力稱為

（選填“安培力”或“洛倫茲力”），由左手定則可知，該力的方向

（選填“向左”或“向右”）。參考答案：向上、安培力、向右12.如圖所示，A為帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，B為半徑為r的不帶電的金屬小球，球心到A的距離為R，則球心處的場強(qiáng)為______________，感應(yīng)電荷在球心處的場強(qiáng)為_________________.參考答案：0

，13.一質(zhì)量為、電量為的帶電粒子在磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流的電流強(qiáng)度＝

。參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導(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）15.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設(shè)邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi)，其圓心為O點(diǎn)，半徑R=1.8m，OA連線在豎直方向上，AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°．今有一質(zhì)量m=3.6×10﹣4kg、電荷量q=+9.0×10﹣4C的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi)，一段時間后從C點(diǎn)離開，小球離開C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力，求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力．參考答案：解：（1）當(dāng)小球離開圓弧軌道后，對其受力分析如圖1所示，由平衡條件得：F電=qE=mgtanθ

代入數(shù)據(jù)解得：E=3N/C

（2）小球從進(jìn)入圓弧軌道到離開圓弧軌道的過程中，由動能定理得：F電Rsinθ﹣mgR（1﹣cosθ）=代入數(shù)據(jù)得：v=5m/s由F洛=qvB=

解得：B=1T

（3）分析小球射入圓弧軌道瞬間的受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：FN+Bqv0﹣mg=代入數(shù)據(jù)得：FN≈3.2×10﹣3N由牛頓第三定律得，小球?qū)壍赖膲毫N′=FN≈3.2×10﹣3N答：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小3N/C；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小1T；（3）小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力3.2×10﹣3N．【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力；動能定理的應(yīng)用．【分析】（1）對小球受力分析，根據(jù)平衡條件，結(jié)合電場力的表達(dá)式，即可求解；（2）根據(jù)動能定理，選取小球從進(jìn)入圓弧軌道到離開圓弧軌道的過程，結(jié)合洛倫茲力表達(dá)式，即可求解；（3）根據(jù)牛頓第二定律，且確定向心力的來源，并依據(jù)牛頓第三定律，即可求解．17.如圖所示的區(qū)域中，y軸右邊是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場，，左邊是電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，電場和磁場的方向如圖所示．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場中，初速度方向與邊界線的夾角θ=60°，粒子恰好從C點(diǎn)垂直于y軸射入勻強(qiáng)電場，最后打在x軸上的M點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，求：（l）粒子在磁場中作圓周運(yùn)動的半徑r和在磁場中運(yùn)動的時間t.（2）O點(diǎn)和M點(diǎn)間的距離L.

(結(jié)果用B、E、m、q、v0等已知量來表示)參考答案：（1）畫出粒子運(yùn)動的軌跡如圖示，O1為粒子在磁場中圓周運(yùn)動的圓心，設(shè)粒子在磁場中圓周運(yùn)動半徑為r，則

(2分)解得：

(1分)粒子在磁場中圓周運(yùn)動的周期

(2分