河北省石家庄市隆化存瑞中学 高二物理下学期期末试题含解析

河北省石家庄市隆化存瑞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. 如图所示，两块小木块A和B，中间夹上轻弹簧，用线扎在一起，放在光滑的水平台面上，烧断线，弹簧将木块A、B弹出，最后落到水平地面上，根据图中的有关数据，可以判定下列说法中正确的有（弹簧原长远小于桌面长度）：
A．木块A先落到地面上
B．弹簧推木块时，两木块加速度之比aA:aB=1:2
C．从烧断线时到两木块滑离桌面前，两木块各自所受合冲量之比IA∶IB=l∶2
D．两木块在空中飞行时所受的冲量之比IA′:IB′=2:1
参考答案：
2. （单选）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，则棒两端产生的感应电动势将( )
A.随时间增大
B.随时间减小
C.不随时间变化
D.难以确定
参考答案：
C
3. 关于元电荷和点电荷的理解正确的是
A．元电荷就是电子
B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C．体积很小的带电体就是点电荷
D．点电荷是存在的
参考答案：
B
4. 分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()
A. B.
C.hcλ
D.
参考答案：
5. 如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（）
Ａ．红光比紫光先通过棱镜．Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大
Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大
参考答案：
AB
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某放射性元素质量为M，测得每分钟放出1.2×104个β粒子，21天后再测，发现每分钟放出
1.5×103个β粒子，该放射性元素的半衰期为天。

参考答案：
7. 当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面而后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5 eV，为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为
参考答案：
3.5ev
8. 如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为．(选填“向左”、“向右”)
参考答案：
9. （2分）两个大小不等的共点力F1和F2的夹角为时，两个力的合力最小。

参考答案：
180o
10. 电子以4106m/s的速率垂直射入磁感应强度0．5T的匀强磁场中，受到的磁场力为
N．如电子射入磁场时速度v与B的方向间夹角是180o，则电子受的磁场力
为N．
参考答案：
3.2×10-13 0
11. 如图所示，平行金属板AB间的距离为6cm，电势差是300V.将一块3cm厚的矩形空腔导体放入AB两板之间，它的左侧面P与A板平行，且距A板1cm.C是A、B两板正中央的一
点，则C点的电势是________V.
参考答案：
200
12. （8分）传统的雷达天线依靠转动天线来搜索空中各个方向的目标，这严重影响了搜索的速度。

现代的“雷达”是“相位控制阵列雷达”，它是由数以万计的只有几厘米或更小的小天线按一定的顺序排列成的天线阵，小天线发出相干的电磁波，其初相位可通过电子计算机调节，从而可改变空间干涉极强的方位，这就起了快速扫描搜索空中各个方向目标的作用。

对下面的简单模型的研究，有助于了解改变相干波的初相位差对空间干涉极强方位的影响。

图中a、b为相邻两个小天线，间距为d，发出波长为λ的相干电磁波。

O x轴通过a、b的中点且垂直于a、b的连线。

若已知当a、b发出的电磁波在a、b处的初相位相同即相位差为O时，将在与x轴成θ角（θ很小）方向的远处形成干涉极强，现设法改变a、b发出的电磁波的初相位，使b的初相位比a的落后一个小量φ，结果，原来相干极强的方向将从θ变为θ＇，则θ－θ＇等于。

参考答案：
13. 小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于
参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7 m的橙色光源照射单缝S，
在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条
亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7 m的紫色光
照射单缝时，问：
(1)屏上P处将出现什么条纹？
(2)屏上P1处将出现什么条纹？
参考答案：
(1)亮条纹(2)暗条纹
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. 在以坐标原点O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。

一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点 A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。

（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度多大？此时粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？
参考答案：
（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。

粒子由 A点射入，由 C点飞出，其速度方向改变了 90°，则粒子轨迹半径
1
又 2
则粒子的比荷 3
17. 桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体(如图所示)，此时线圈内的磁通量为0．04Wb。

把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时，线圈内磁通量为0．12Wb。

分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。

ks5u
(1)把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；
(2)换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁
体在0.1s内从桌面提升到图中位置。

参考答案：
18. 如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，磁场的方向竖直向下。

MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。

t=0s时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场。

整个运动过程中，线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。

求：
（1）线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x；
（2）线圈ab边的长度L2；
（3）ad边刚要进入磁场时，拉力的功率。

参考答案：
、解：（1）t1=1s时，线圈bc边进入磁场，感应电动势E1=BL1v1 , （1分）
感应电流，（1分）
解得v1=0.5m/s，（1分）
（1分）
（2）线圈在磁场中运动时，感应电流,由乙图可知，电流随时间均匀增加，故线圈在磁场中做匀加速运动，（1分）
t2=2s时，线圈速度为v2，感应电流，（1分）
解得v2=1.5m/s, （1分）
（1分）
（3）线圈在磁场中运动的加速度, （1分）
ad边刚要进入磁场时拉力为F,，（1分）
拉力的功率（1分）解得P=0.33W。