2021年湖南省郴州市市第三中学高二物理下学期期末试题含解析

2021年湖南省郴州市市第三中学高二物理下学期期末试题含解析
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. 关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是()
A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的
B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直
C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直
D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直
参考答案：
D
2. 将面积为1.0×10—3 m2的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30°，如图所示，若穿过该圆面的磁通量为
3.0×10—5 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度B等于
A．1.5×10—2 T B．3.0×10—2T
C．6.0×10—2T D．3.46×10—2T
参考答案：
C
3. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(初速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断
A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
C．只要x相同，则离子的荷质比一定相同
D．只要x相同，则离子质量一定相同
参考答案：
BC
4. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）
A. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B. 空调机在制冷过程中，从室内吸收热量少于向室外放出的热量
C. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机
参考答案：
AB
试题分析: 冰箱制冷过程实质上是利用氟利昂在冰箱内汽化吸收大量的热量，然后在冰箱外液化放出大量的热量，使冰箱内温度降低，此过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，故A正确；空调机在制冷过程中，把室内的热量向室外释放，消耗电能，产生热量，故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故B正确；热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，科技的进步不可能使内燃机成为单一的热源热机，故C错误；自然界的总能量是守恒的，只是有的能源转化成其他形式的能之后，不能再重新被利用，导致可利用能源越来越少，故而形成能源危机，故D错误。

考点：热力学第二定律
5. 原子核经放射性衰变①变为原子，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衷变和β衰变 B．β衰变、α衷变和β衰变
C．β衰变、β衰变和α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. 如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω。

开关S
闭合后，电路中的电流为 A，A、B间的电压为 V。

参考答案：
0.3；6
7. 弹射器竖直向上弹出一个小球，小球上升到的最大高度为h，从弹出点至落回到处的过程中，小球的位移是，路程是．
参考答案：
8. （4分）在收音机接收中波段时其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C1时可接收频率为535kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C2时可接收频率为1605kHz的电磁波，则电容之比C1∶C2 =，这两列电磁波的波长之比λ1∶λ2 =。

参考答案：
9∶1 3∶1
9. 如图11所示，把电量为－5′10-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势φA＝15 V，B点的电势φB＝10 V，则此过程中电场力做的功为_____________．
参考答案：
增大，-2.5×10-8J 10. 如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成60°角放置，当金属以垂直棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，电阻R中的电流大小为________，方向为________。

（不计轨道与棒的电阻）
参考答案：
11. （4分）一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的反应方程是，此反应过程的质量亏损为△m。

已知阿伏伽德罗常数为N A，真空中的光速为c。

若1 mol氘核和1 mol氚完全发生核反应生成氦核，则在这个核反应中释放的能量为_______________。

参考答案：
，N A△m c2
12. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。

一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：他将船平行码头自由停泊，在岸上记下船尾的位置，然后轻轻从船尾上船走到船头后下船，用卷尺测出哪几个距离，他还需知道自身的质量m，才能测出渔船的质量M。

请你回答下列问题：
①该同学是根据______定律来估测小船质量的；
②该同学测出的数据有：船长L和船后退距离d，则所测渔船的质量表达式为______。

参考答案：
(1). 动量守恒 (2). M=
【详解】①由题意可知，小船和人在相互作用过程中所受的外力之和为零，故系统动量守恒，该同学是根据动量守恒定律来估测小船质量的；
②取船的速度方向为正，根据动量守恒定律得：
Mv-mv′=0
即有：
得：
13. 用 粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿个中子。

参考答案：
质子，9
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为
2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。

参考答案：
R==4000Ω；=9 mA<10mA
所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。

15. （4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。

请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？
参考答案：
交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。

根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，半径R=0.80m的光滑圆弧轨道竖直固定，过最低点的半径OC处于竖直位置，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与C等高，下部有一小孔，距顶端h=1m，转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内，开始时小孔也在这一平面内的图示位置．现使一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但不反弹，在瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为0，沿切线方向的分速度不变．此后，小物块沿圆弧轨道滑下，到达C点时触动光电装置，使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来，且小物块最终正好进入小孔．已知A、B到圆心O的距离均为R，与水平方向的夹角均为
θ=30°，不计空气阻力，g取l0m/s2，求：
（1）小物块刚下落到B点时，在与B点碰撞前的瞬时速度的大小；
（2）小物块到达C点时受到轨道的支持力的大小；
（3）转筒轴线距C点的距离L；
（4）转筒转动的角速度ω.
参考答案：
（1）4m/s
（2）3.5N
（3）2.2m
（4）(n=1,2,3……)
17. 利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6 V，电源内阻r＝1 Ω，电阻R＝3 Ω，重物质量m＝0.10 kg，当将重物固定时，电压表的示数为5 V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5 V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g
取
10m/s2)．
参考答案：
解：设电动机的内阻为r’,
当重物固定时，------------------------------1分
有欧姆定律得：-----------------------------------1分
则：
当重物不固定时，--------------------------------1分
电源的输出功率：----------------------------------1分
重物的功率：-----------------------------------------------1分
所以：----------- ks5u ------------------------2分
可得：----------------------------------------
18. 如图所示，一个底面和水平面夹角为θ的斜面体上支一质量为m的重杆，重杆被一支架约束，保持竖直位置，且可以沿支架无摩擦地上下移动，此时斜面体恰好能沿水平面匀速运动，求斜面体和杆间的动摩擦因数以及斜面体和地面间的摩擦力。

参考答案：
：设斜面体和杆间的动摩擦因数为，杆受到的弹力和摩擦力分别为N和f ，
对杆受力分析，水平方向：………………………………………… 2分竖直方向：………………………………… 3分得：…………………………………… 4分
对斜面体受力分析，设斜面体和地面间的摩擦力为f’
水平方向：………………………………………… 3分。