山西省忻州市蒋村联校2020年高二物理下学期期末试卷带解析

山西省忻州市蒋村联校2020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，卷扬机的细绳通过光滑的定滑轮用恒力F拉放在倾角为30°粗糙斜面上的木
箱，使之以的加速度沿斜面匀加速向上移动x，已知木箱的质量为m，拉力F=mg。

则在此过程中，下列说法中正确的是
A．木箱受到的摩擦力为
B．重力势能增加了
C．动能增加了
D．多消耗的电能为
参考答案：
ABC
试题分析：根据牛顿运动定律：得：，A正确；在这个过程中，木
箱克服重力做了的功，所以重力势能增加了，所以B正确；根据动能定理：
，C对；根据能量守恒：电动机多消耗电能，D错。

考点：考查了牛顿运动定律和功能关系
2. 核电站的核能来源于核的裂变，下列说法中正确的是A．原子核中有92个质子、235个中子
B．的一种可能的裂变的反应方程式为
C．是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短
D．核裂变发生质量亏损，从而释放出能量
参考答案：
BD
3. 伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度随着下落高度h （位移大小）是均匀变化（即：， k是常数）的可能性，设计了如下的理想实验：在
速度为零的匀变速的直线运动中，因为①（式中表示平均速度），而
②，如果③成立的话，那么，必有，即：为常数.t竟然是h 无关的常数！这显然与常识相矛盾！于是，可排除速度是随着下落高度h均匀变化的可能性.关于伽利略这个理想实验中的逻辑及逻辑用语，你做出的评述是
A.全部正确
B.①式错误
C.②式错误
D.③式以后的逻辑用语错误
参考答案：
B
4. （单选题）空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为－q的质点(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则( )
A．MN两点的电势差为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．带电小球由M运动到N的过程中，电势能减少了Fd cosθ
D．若要使带电小球由N向M做匀速直线运动，则F必须反向
参考答案：
A
5. 原子核经放射性衰变①变为原子核，继而经放射性衰变②变为原子核，再经放射性衰变③变为原子核。

放射性衰变①、②和③依次为
A．α衰变、β衰变和β衰变 B．β衰变、β衰变和α衰变
C．β衰变、α衰变和β衰变 D．α衰变、β衰变和α衰变
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （1）理想变压器原线圈匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6V的蓄电池上，则副线圈两端的电压为； (2)电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上，铁芯用互相绝缘的硅钢片叠合组成，而不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了减小__________；(3)一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,当转动磁铁时,铝框跟着同方向转动,这个现象属于
___________。

参考答案：
（1） 0 (2) 涡流_______ (3) 电磁驱动
7. 质量为2.0kg的小球从某一高度由静止释放，经3.0s到达地面。

若不计空气阻力，取
g=10m/s2，则到达地面时小球所具有的动能大小为 J，下落2.0s末重力做功的瞬时功率为 W。

参考答案：
900； 400[来源:学§
8. 如图所示，放在通电螺线管内部中央处的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的b端为
_________极。

参考答案：9. 粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中，设都能飞出电场，则它们离开匀强电场时，侧向位移之比y
:yH= ，动能增量之比= 。

参考答案：
1：2 2：1
10. 如图9所示把一条长导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线拄上，形成闭合回路。

两个同学迅速摇动导线，可以发电吗；你的理由是______ ；你认为两个同学沿那个方向站立时，发电的可能性比较大______ ；
参考答案：
11. （4分)一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g=50μA，表头电阻
R g=1kΩ，若改装成量程为I m=10mA的电流表，应____联的电阻阻值为Ω．若将此电流计改装成量程为U m=15V的电压表，应再________联一个阻值为Ω的电阻。

参考答案：
并、5、串、299000
12. 如图是2010年上海世博会中国馆房顶安装太阳能电池的场景．设某型号的太阳能电池板的电动势为600μV，短路电流为30μA，则由此可以推知，该电池的内电阻为 _______ Ω；如果再将此电池与一个阻值为20Ω的电阻连成闭合电路，那么通过电池的电流为
_______ μA．
参考答案：
20、15
13. 完成下列核反应方程
（1）H+H→H e +10n +17.6Mev
（2）H+H e→O+11H
（3）U→Th+42He．
参考答案：
解：（1）设生成物的质量数为x，则有2+3=4+x，所以x=1，电荷数：z=1+1﹣2=0，即生成物为中
子，10n．
（2）设生成物的质量数为x，则有14+4=17+x，所以x=1，电荷数：z=7+2﹣8=1，即生成物为质子
1
1H．
（3）设生成物的质量数为x，则有92=234+x，所以x=4，根据电荷数守恒可知，z=92﹣90=2，是氦
核42He．．
故答案为：（1）10n；（2）11H；（3）42He
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：
（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．
（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也
可以等于零，对吗？
（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？
参考答案：
解：（1）如果分子间距离约为10﹣10 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距
离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能
随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子
间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．
从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以
说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．
（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分
子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零
是正确的．
（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相
距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．
答案如上．
【考点】分子势能；分子间的相互作用力．
【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取
是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一
定均大于零．
15. 很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳
（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气
密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1，试估
算：
（1）囊中氮气分子的总个数N；
（2）囊中氮气分子间的平均距离．
参考答案：
解：（1）设N2的物质的量为n，
则n=
氮气的分子总数N=N A
代入数据得N=3×1024．
（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，
则分子间的平均距离，即为立方体的边长，
所以一个气体的分子体积为：
而设边长为a，则有a3=V0
解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m
答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；
（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．
【考点】阿伏加德罗常数．
【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．
根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是
0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.求
（1）电动机正常工作时的输出功率多大？
（2）如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
参考答案：
17. 如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。

一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。

射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。

（1）求此粒子射出时的速度v
（2）运动的总路程s（重力不计）。

参考答案：18. 如图所示，高h＝0.45 m的光滑水平桌面上有质量m1＝2 kg的物体，以水平速度v1＝5 m/s向右运动，与静止的另一质量m2＝1 kg的物体相碰．若碰撞后m1仍向右运动，速度变为v1′＝3 m/s，求：(不计空气阻力，g＝10 m/s2)
(1)m2落地时距桌边缘A点的水平距离；
(2)m2落地时动量的大小．
参考答案：
解析：(1)m1与m2碰撞，动量守恒，有：
m1v1＝m1v1′＋m2v2 解得v2＝4 m/s. ……2分
而m2做平抛运动，有：h＝gt2，x＝v2t ……4分
则m2落地时距桌边缘A点的水平距离x＝1.2 m . ……2分
(2)对m2由机械能守恒得：m2gh＝m2v2－m2v22 ……2分
解得m2落地时的速度大小为v＝5 m/s，……2分
动量大小为p＝m2v＝5 kg·m/s. ……2分
答案：(1)1.2 m(2)5 kg·m/s。