辽宁省盘锦市第一高级中学2020-2021学年高二物理下学期期末试卷含解析

辽宁省盘锦市第一高级中学2020-2021学年高二物理下学期期末试卷含解析
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. （多选）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是()
A．通过电动机的电流为10 A
B．电动机的输入功率为20 W
C．电动机的热功率为4 W
D．电动机的输出功率为16 W
参考答案：
BCD
2. 关于磁感应强度下列说法正确的是（）
A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的检验电流元的情况有关；
B．磁场中某点B的方向，跟该点处检验电流元所受磁场力方向一致；
C．在磁场中某点，检验电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零；
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大。

参考答案：
D
3. （多选题）U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示．可知图中（）A．a=82，b=206
B．U经过8次α衰变和6次β衰变后可生成新核Pb
C．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子和电子而生成的
D．②是α衰变，放出的是正电子，正电子是由质子转变成中子和一个正电子而生成的
参考答案：
BC
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】83210Bi经过①变化为a210X，质量数没有发生变化，为β衰变，经过②变化为81b Ti，核电荷数少2，为α衰变，根据α衰变和β衰变的实质原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变．根据衰变的实质分析判断．
【解答】解：A、83210Bi经过①变化为a210X，质量数没有发生变化，为β衰变，β衰变的实质是由原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，因为经过一次β衰变，电荷数多1，可知a=84，故A错误，C正确．
B、U转变为新核Pb，电荷数少10，质量数为32，设经过n次α衰变，m次β衰变，有：4n=32，2n﹣m=10，解得n=8，m=6，故B正确．
D、经过②变化为81b Ti，核电荷数少2，为α衰变，实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个结合体释放出来，故D错误．
故选：BC．
4. 一质点做简谐运动的振动图像如图所示，在0.8s到1.2s 这段时间内，下列说法正确的是
A．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐减小
B．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐减小
C．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐增大
D．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐增大
参考答案：
B
5. 质量为m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为L ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 ( )
参考答案： CD
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.013 6u ，氦核质量为3.015 0u ，中子质量为1.008 7u ，1u 的质量相当于931.5MeV 的能量则：
（1）完成核反应方程：H+
H→ +n ． （2）求核反应中释放的核能．
（
3）在两氘核以相等的动能0.35MeV 进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．
参考答案：
（1）
He ；
（2）核反应中释放的核能为3.26MeV ；
（3）中子的动能为2.97MeV ，氦核的动能为0.99MeV ． 【考点】爱因斯坦质能方程；动量守恒定律．
【分析】（1）根据质量数守恒与核电荷数守恒，写出核反应方程式． （2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．
（3）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解． 【解答】解：（1）由核电荷数守恒可知，新核的核电荷数是2，因此新核是He ， 由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是： H+
H→
He+
n ；
（2）反应过程中质量减少了：
△m=2×2.0136u ﹣1.0087u ﹣3.0150u=0.0035u ，
反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）设n 核和He 的动量分别为P 1和P 2，
由动量守恒定律得：O=P 1+P 2，由此得P 1和P 2大小相等，
由动能和动量关系E=及n 和He 的质量关系得：
中子的动能E n 是He 核动能E He 的3倍，即E n ：E He =3：1，
由能量守恒定律得：E He +E n =△E+2E K ， 解得：中子的动能E n =2.97MeV ， He 的动能：E He =0.99MeV ，
故答案为：（1）
He ；
（2）核反应中释放的核能为3.26MeV ；
（3）中子的动能为2.97MeV ，氦核的动能为0.99MeV ．
7. 一列简谐横波沿直线传播的速度是2m/s ，在传播方向上有A 、B 两点，从波刚好传到某质点时开始计时，已知5s 内A 点完成了6次全振动，B 点完成了10次全振动，则此波的传播方向为 （填“A →B ”或“B →A ”），波长为 ，A 、B 两点间的距离为 m 。

参考答案：
B 到A 4
8. 1888年，德国物理学家______用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式（ 填“麦克斯韦”或“赫兹” ）。

参考答案：
赫兹；
9. (1)下列实验中，深人地揭示了光的粒子性一面的有 。

(2)场强为E 、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A 、B ，它们的质量分别为m1、m2，电量分别为
q1、q2、A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为。

(3)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元索
衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是__________。

是的同位素，被广泛应用于生
物示踪技术1 mg 随时间衰变的关系右图，请估算4 mg的经天的衰变后还剩0.25 mg?
参考答案：
AB 电场力与重力平衡正电子56
10. 竖直方向的匀强电场中，一个质量为m、带电荷量为+q的质点，从A点射入电场恰好沿图中虚线所示直线AB运动，如图所示。

则该质点沿直线AB运动的过程中将做运动，该匀强电场的方向_____，场强大小E＝________。

参考答案：
11. 如图12中甲图所示矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200匝，线圈回路总电阻R=5Ω，整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。

现令该磁场的磁感强度B随时间t按图乙所示的规律变化，则线圈回路中产生的感应电动势的大小V，感应电流的大
小A，当t=0.3s时，线圈的ab边所受的安培力大小为N。

参考答案：
2V 0.4A 2.4N
12. 安培定则：是用来判断通电导线中的方向与电流产生的__________方向之间的关系；左手定则是用来判断通电导线在磁场中受到的________方向和导线中的________方向之间关系的。

参考答案：
电流，磁场，磁场力，电流
13. 两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图8-11所示。

导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2
的加速度。

则该装置所在处的磁感应强度的大小为。

参考答案：
1.2T
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片．相邻两次曝光的时间间隔为2.0s，已知小轿车的车长为4.5m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，请估算这辆小轿车的加速度大小a= 1.9m/s2和小轿车在照片中第二个像所对应时刻的瞬时速度大小v=7.9m/s．（保留二位有效数字）
参考答案：
解答：解：根据运动学公式得：△x=at
2，
已知小轿车的车长为4.5m．根据刻度尺测量照片上的长度关系知道实际距离是照片上对应距离的300倍．
a==cm/s2=1.9m/s2．
利用匀变速直线运动的推论得：
v===7.9m/s．
故答案为：1.9，7.9．
15. 小芳所在小组的同学们准备测量一个量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表V1的内阻值R1，在实验室找到了下列器材:
A．电源E：电动势约为9V；B．电流表A：量程为0.6A，内阻约0.6Ω；
C．电压表V2：量程为6V，内阻R2=6kΩ；D．滑动变阻器R，最大阻值为100Ω；
E．单刀单掷开关及导线若干.
同学们先设计了甲乙两个实验电路图，两个电路滑动变阻器均选择了分压连接方式，理由
是
；
经过讨论后最终选择了乙电路，不选择甲电路的理由是；（图甲）（图
乙）（图丙）
同学们连好了电路如图丙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到（选填a或b）端；
闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的读数几乎不变化，可能是（选填导线编号）断了；
排除故障后，读得电压表V1、V2读数分别为U1、U2，电压表V1的内阻
为：.
参考答案：
电压表内阻远大于滑动变阻器电阻，限流接法电压范围小；
电流表量程太大
a 1
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，实线是某时刻的波形图像，虚线是0.2s后的波形图。

（1）若T>0.2s，求波速可能为多大；
（2）若波速为35m/s，求波的传播方向。

参考答案：
17. 如图所示，两根相距Ｌ平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角为θ，轨道间有电阻R，处于磁感应强度为Ｂ、方向垂直轨道向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑，设下滑过程中杆ab始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度且电阻不计，求：
（1）金属杆的最大速度是多少；
（2）当金属杆的速度刚达到最大时，金属杆下滑的距离为S，求金属杆在此过程中克服安培力做的功；
参考答案：
解：（1）受力如图所示，当mgsinθ=F安（2分）时速度最大，设为vm
此时电动势：（2分），安培力：（2分）由闭合电路欧姆定律：（2分）
得：（１分）
（2）由功能关系，（2分）
得：（2分）
18. 如图所示，一束电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）求：
（1）电子的质量是多少？
（2）穿过磁场的时间是多少？
（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能
从A边射出，则此时速度v是多少？
参考答案：。