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1、2021-2022学年吉林省四平市孤家子第一中学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. （单选题）某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定()A粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B粒子在A点的动能小于它在B点的动能C粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D电场中A点的电势低于B点的电势参考答案：B2. 如图所示的装置可以将比荷不同的粒子分开，图中矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为, A处有一宽度为的狭缝（宽度大小可调节
2、），两种电性相同的粒子1和粒子2的质量分别是和()，电量的大小均为，都以相同的速度从狭缝各处垂直于GA边且垂直于磁场射入磁场，结果都能落到GA边上，下列说法正确的是（ ）A粒子带正电 B粒子1一定落在粒子2的左侧C粒子1落在边上距狭缝右边缘的最远距离为D为使两种粒子落在边上能完全分离，则狭缝的宽度应小于参考答案：3. 如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向垂直纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（不计重力）（ ） A运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大 B运动时间越长，其轨迹越长 C运动时间越长，其射出磁场区域时速率越大 D运动时间越长，其射出磁场区域时
3、速度的偏向角越小参考答案：A4. （单选）电源电动势和 内电阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（ ）A电源的路端电压一定逐渐减小B电源的路端电压一定逐渐增大C电路中的电流一定逐渐减小D电路中的电流可能逐渐减小参考答案：D5. （多选）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑。已知这名消防队员的质量为60，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3， g取10ms2，那么该消防队员 （ ）A下滑过程中的最大速度为4 msB加速与减速过程的时间之比为
4、12 C加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17D加速与减速过程的位移之比为12参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，电源的电动势E=42V，内阻r=l，R=20，M为直流电动机，其电枢电阻r=l，电动机正常工作时，电压表读数为21V，电动机的机械能的功率为_W，电源的总功率为_W参考答案：20W 42W对R由欧姆定律得，电路中电流，对电动机有；总功率。7. 如图中s1和s2是两个相干波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是 ,振动减弱的点是 。参考答案：8
5、. 太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程 ；如果氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为 参考答案：；4E32E13E2【考点】爱因斯坦质能方程【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，通过能量关系，求出释放的核能【解答】解：根据电荷数守恒、质量守恒守恒，知核反应方程为；氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，则有：该核反应中释放的核能E=4E32E13E2故答案为：；4E
6、32E13E29. （10分）如图所示，导体ab长l0.5m，放在B0.4T的匀强磁场中，磁场方向垂直线框在平面向里，电阻，导体ab以及其他连接电路的导线电阻均忽略不计。若使ab以3m/s的速度向右匀速运动，则导体ab的a端电势比b端电势_（填“高”、“低”或“相同”）_V，通过电阻的电流为_A，通过导体ab的电流为 _A，作用于导体ab的外力F为_N参考答案：高 0.6 0.3 0.45 0.09 10. 如图所示，闭合线框质量可忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，第一次速度为，所用时间为，第二次速度为，所用时间为，两次拉出过程中，通过某一截面电量分别为，产生的热量分别为，则_；_。参
7、考答案：11. 真空中有两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A和B均可看作点电荷），分别固定在两处，两小球间的库仑力为F，现用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B间的库仑力变为_，若再使A、B球之间的距离增大一倍，则它们间的库仑力又变为_。参考答案：F/8 F/32 12. 一台内阻不计的交流发电机，其电动势的瞬时值e=10sin50tV，发电机与阻值为R=10的负载电阻连接若把发电机的转速增大一倍，其他条件都保持不变，则负载电阻两端电压的有效值将变为_V；该发电机发出的交变电流的频率将变为_Hz。参考答案：10；5013. 如图所示，电压表V1 和 电压表 V
8、2 串联接入电路中，示数分别为6V 和4V。当只有电压表V2 接入电路中时，示数为9V。根据以上信息，可求得电电动势为 .参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 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=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-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
9、=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=31024（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=3109m答：（1）囊中氮气分子的总个数31024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3109m【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，15. （6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部
10、分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200k1.110-3A5k手与脚之间300k7.310-4A8k手与塑料鞋底之间400k5.510-4A10k从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_倍。在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻
11、电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200k1.110-3A5k4.410-2A手与脚之间300k7.310-4A8k2.810-2A手与塑料鞋底之间400k5.510-4A10k2.210-2A（3）潮湿（4）015A四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，矩形线圈abcd共n匝，线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，转动的角速度为，线圈电阻为r，外电阻为R当线圈由图示位置开始转动90角的过程中，求：（1）感应电动势的瞬时值表达式；（2）通过R的电荷量q；（3）R上产生的焦耳热QR参考答案：解：（1）电动势的最大值，Em=nBS
12、由图可知，线圈垂直中性面开始运动，则感应电动势瞬时值的表达式：e=Emcost（2）所求电量，q=I?t=（3）回路中电流的有效值，I=Im=所求过程中所用时间为，t=R上产生的焦耳热，Q=I2Rt=答：（1）写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式e=nBScost（V）；（2）从图示位置起转过90过程中，通过电阻R的电量为；（3）从图示位置起转过90过程中，线圈上产生的焦耳热17. 如图所示为某种弹射小球的游戏装置，水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直管AB细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管，上端B与四分之一圆弧弯管BC相接每次弹射前，推动小球将弹簧压缩到同一位置后锁定解除锁定，小球立即被
13、弹簧弹出，水平射进细管A端，再沿管ABC从C端水平射出已知弯管BC的半径R=0.40m，小球的质量为m=0.1kg，当调节竖直细管AB的长度L至L0=0.80m时，发现小球恰好能过管口C端不计小球运动过程中的机械能损失，g=10m/s2（1）求每次弹射时弹簧对小球所做的功W；（2）若L可调节，L取多大时，小球落至水平面的位置离直管AB水平距离最远？（3）若其他条件不变只把小球质量变为m，求小球到达C时管壁对其作用力F的大小和方向参考答案：解：（1）小球恰好能到达管口C时，vC=0研究小球从静止开始运动到C点的过程，只有重力和弹簧对小球做功，根据动能定理有：W弹mg（L0+R）=0所以弹簧对小球
14、做的功为：W弹=mg（L0+R）=0.110（0.8+0.4）J=1.2J；（2）当AB段长度为任意值L时，根据动能定理有：W弹mg（L+R）=mv20可得：v=，小球离开C点做平抛运动的时间为：t=，水平射程为：x=vCt=2，显然，当L0L=L+R时，平抛射程有最大值，对应的竖直细管AB的长度为：L=m=0.2m，此时小球落至水平面的位置离直管AB的距离为最大，为：xm=2=2=1.2m；（3）由动能定理得：Wmg（L0+R）=（m）v20，在C点，由牛顿第二定律得：FN+mg=m，解得：FN=2.5N，方向：竖直向下；答：（1）每次弹射时弹簧对小球所做的功W为1.2J；（2）若L可调节，L取0.2m时，小球落至水平面的位置离直管AB水平距离最远，最大值为1.2m；（3）若其他条件不变只把小球质量变为m，小球到达C时管壁对其作用力F的大
