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1、2021年河北省张家口市赵家蓬区黄金坎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. 风速仪的简易装置如图甲所示。在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2v1，则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情况是( )AIm变大，T变小BIm变大，T不变CIm变小，T变小DIm不变，E变大参考答案：A2. 置于光滑水平地面的猎枪“走火”击发，子弹前进而枪身后退，在子弹出枪口以前：A子弹受到的冲量大于枪身
2、受到的冲量B子弹受到的冲力大于枪身受到的冲力C每一时刻，子弹的动量都等于枪身的动量D每一时刻，子弹的动量都大于枪身的动量参考答案：C3. （单选）大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图象？（）参考答案：解：图象中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x，
3、因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度由题意，宇宙加速膨胀，其半径增加的速度越来越大，所以C准确故选：C4. 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ） Aa、b运动得越来越慢 Ba、b一起运动的加速度增大 Ca、b物块间的摩擦力减小 Da、b物块间的摩擦力增大参考答案：C5. 参考答案：BCD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）把电流表改装成电压表的实验中，已知电流表的量程为100A，内阻为1000，要把
4、它改装成量程为0-3V的电压表，则改装的方法中是给电流表_(填“串联”或“并联”)一个阻值为_的电阻。参考答案：串联 2.910-47. （3分）光子能量E= ，光子的动量P= 。参考答案：Hv；8. 如图所示的匀强磁场，磁感应强度为0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.2m，导线中电流为1A. 该导线所受安培力的大小为 N。参考答案：0.04N9. （4分）在真空中两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+Q，它们相距为L，如果在两个点电荷连线的中点O处，有半径较小的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，当达到静电平衡时，金属球上的感应电荷在球心O处产生的场强大小为 ，方向 。参考答案
5、：、 由O指向B10. 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞己知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子若氢原子碰撞后发出一个光子，则速度v0至少为 。已知氢原子的基态能量为E1(E10)参考答案：11. 如图所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远那么甲验电器的箔片_，乙验电器的箔片_(填“张开”或“不张开”) 参考答案：张开；
6、不张开12. 小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示已知普朗克常量h=6.631034J?s图甲中电极A为光电管的 （填“阴极”或“阳极”）；实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c= Hz，逸出功W0= J参考答案：（1）阳极；（2）5.151014；3.411019【考点】光电效应【分析】光电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极，根据光电效应方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断根据逸出功W0=hv0，和光电效应方程：EK=hvW0直接进行求解【解答】解：（1）电
7、子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A错误；由Ekm=hvW0和eUC=EKm得：eUC=hvW0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率C=5.151014Hz，（2）根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.6310345.151014=3.411019J故答案为：（1）阳极；（2）5.151014；3.41101913. 如图所示为一正弦式电流的u-t图象,同图可知:该交变电流的频率为 Hz, 电压的有效值为 v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4124所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺
8、线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流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=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=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3102
9、4（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，四、计算题：本题共3小题，共计47分13.（14分）如图所示，在x0与x0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方
10、向均垂直于纸面向里，且B1B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？参考答案：17. 在如15图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R0.2 m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B1.0 T，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y坐标轴相切于原点O点y轴右侧存在电场强度大小为E1.0104 N/C的匀强电场，方向沿y轴正方向，电场区域宽度l0.1 m现从坐标为?(0.2 m，0.2 m?)的P点发射出质量m2.0109 kg、带电荷量q5.0105 C的带正电粒子，沿y轴正方向射入匀强磁场，速度大小v05.0
11、103 m/s. （粒子重力不计）(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标； (2)为了使该带电粒子能从坐标为(?0.1 m，0.05 m?)的点回到电场，可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积 参考答案：（1）带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有解得r=0.20m=R根据几何关系可知，带点粒子恰从O点沿x轴进入电场，带电粒子做类平抛运动。设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y，有， 联立解得y=0.05m，所以粒子射出电场时的位置坐标为（0.1m，0.05m）。（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度，粒子射出电场时速度， 由几何关系可
12、知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径， 由 解得B/=4T。 正方形区域最小面积18. (14分)真空室中有如图所示的装置，设电子电量为、质量为电极发出的电子(初速不计)经过加速电场后，由小孔沿水平放置的偏转板、间的中心轴线射入、板长为，两板间的距离，两板间加有恒定电压，它们间的电场可看作匀强电场偏转板右端边缘到荧光屏的距离为当加速电压为时，电子恰好打在荧光屏的点已知、点到中心轴线的距离相等求。参考答案：由题意，电子在偏转电场中做类平抛运动设电子进入偏转电场时的速度为（2分）偏转距离为，沿板方向的位移为（1分）（2分）（2分）如图，电子从C点离开电场，沿直线匀速运动打在点由几何关系得（3分）（1分）由以上各式解得（3分）
