山西省運(yùn)城市海源學(xué)校2021年高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在勻強(qiáng)磁場里原來靜止的放射性碳14原子，它所放射的粒子與反沖核的徑跡是兩個相切的圓，圓的半徑之比為7∶1，那么碳14的核衰變方程是A．

B．C．

D．

參考答案：C2.（單選）三個不計重力的完全相同的帶正電荷的粒子在同一地點沿同一方向水平飛入兩水平板間的偏離電場，出現(xiàn)了如圖所示的軌跡，則下列敘述錯誤的是（）A．在b飛離電場的同時，a剛好打在下極板上B．b和c同時飛離電場C．進(jìn)入電場時c的速度最大，a的速度最小D．動能的增加值c最小，a和b一樣大參考答案：解：A、三個粒子的質(zhì)量和電量都相同，則知加速度相同．a(chǎn)、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)y=at2，可知運(yùn)動時間相等．故A正確．B、b、c豎直方向上的位移不等，yc＜yb．根據(jù)y=at2，可知tc＜tb．故B錯誤．C、在垂直于電場方向即水平方向，三個粒子做勻速直線運(yùn)動，則有：v=．因xc=xb，tc＜tb，則vc＞vb．根據(jù)ta=tb，xb＞xa．則vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故C正確．D、根據(jù)動能定理知，a、b兩電荷，電場力做功一樣多，所以動能增加量相等．c電荷電場力做功最少，動能增加量最?。蔇正確．本題選錯誤的，故選：B．3.關(guān)于核反應(yīng)方程，以下說法中正確的是

A．X是，該核反應(yīng)屬于聚變

B．X是，該核反應(yīng)屬于裂變

C．X是，該反應(yīng)中的核燃料是當(dāng)前核電站采用的核燃料

D．X是，該核反應(yīng)也叫熱核反應(yīng)，主要用在核武器氫彈上參考答案：AD4.(單選)一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，某時刻受到一個水平拉力F的作用開始運(yùn)動（如圖所示），但從此時可開始拉力F逐漸減小到零。則在力減小到零的過程中，以下說法中正確的是A．物體的加速度逐漸增大

B．物體的加速度逐漸減小C．因為物體加速度減小所以物體最后靜止D．因為物體加速度減小，所以速度減小參考答案：B5.（單選題）在靜電場中，將電子從A點移到B點，電場力做了正功，則

(

)A．電場強(qiáng)度的方向一定是由A點指向B點B．電場強(qiáng)度的方向一定是由B點指向A點C．電子在A點的電勢能一定比在B點的高D．A點的電勢一定比B點的高參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.導(dǎo)體中的電流是5mA，那么在3.2秒內(nèi)有______C的電荷定向移動通過導(dǎo)體的橫截面，相當(dāng)于______個電子通過該截面。參考答案：7.將1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液.已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取1滴溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.2m2，由此估算油酸分子直徑_________m參考答案：8.（6分）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中X是某種粒子．已知：、、和粒子X的質(zhì)量分別為、、和；1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X是

；該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為

（用m1、m2、m3、m4表示）；該反應(yīng)釋放出的能量為

MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．參考答案：（或中子）

17.6

解：由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1+1-2=0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2+3-4=1，則x粒子是中子；核反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損：△m=m1+m2-m3-m4，由質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)過程中釋放的能量為E=△mc2，代入數(shù)據(jù)解得：E=17.6MeV；9.電阻為R的矩形線框abcd，邊長ab=L，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是__

_____．（不考慮空氣阻力）參考答案：2mgh10.光滑水平面上停著一輛長為L的平板車，車的一端放著質(zhì)量為m的木箱，車的另一端站著質(zhì)量為3m的人，車的質(zhì)量為5m，若人沿車面走到木箱處將木箱搬放到車的正中央，則在這段時間內(nèi)，車的位移大小為________參考答案：L/911.一矩形線框abcd，，邊長ad=20cm，dc=10cm，有一半放在具有理想邊界的B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中，線框可繞cd邊轉(zhuǎn)動．如圖9所示．在圖示位置處的磁通量

Wb，由圖示位置繞cd邊轉(zhuǎn)過60°角磁通量的變化量

Wb。參考答案：2×10－3

2×10－312.如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動時，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。由此可知Ⅰ是

▲

極，a點電勢▲

（填“大于”或“小于”）b點電勢。參考答案：S；大于試題分析:由左手定則可知，cd棒中電流方向是：由c指向d；ab棒中電流方向是：由a指向b，由右手定則可知，ab棒所處位置磁場方向：豎直向上，則Ⅰ是S極，Ⅱ是N極。ab棒是電源，ab棒中電流由b指向a，則a點電勢高，b點電勢低考點：右手定則；左手定則13.如圖所示，圖線1、2分別表示導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線，它們的電阻分別為R1、R2，則導(dǎo)體A、B的電阻R1：R2=____________；若將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則通過導(dǎo)體A、B的電流比I1：I2=__________。

參考答案：1：3，3：1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來探究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系。該組同學(xué)由實驗得出的數(shù)據(jù)，作出a-F圖象，如圖乙所示，那么該組同學(xué)實驗中出現(xiàn)的問題可能是A．實驗中摩擦力沒有平衡B．實驗中摩擦力平衡過度C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行D．實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化（2）下圖所示是某同學(xué)通過實驗得到的一條紙帶，他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上。根據(jù)下圖可知，打下E點時小車的速度為

m／s，小車的加速度為

m／s2。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）B

(2)0.20m/s,0.40m/s2(誤差在0.02范圍內(nèi)均可得分)（1）觀察乙圖，當(dāng)拉力F等于0時，物體已經(jīng)有加速度開始下滑了，所以是摩擦力平衡過度。（2）每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出即相鄰計數(shù)點的時間間隔，由于是勻變速直線運(yùn)動，中間時刻的瞬時速度等于平均速度，打下E點是的速度觀察圖像得出相鄰時間間隔內(nèi)的位移分別為，，，，，。根據(jù)為減小誤差取多組數(shù)據(jù)得

【答案】【解析】15.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，A點是運(yùn)動起始的第一點，則應(yīng)選

段來計算A的碰前速度，應(yīng)選

段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．

(2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0．40kg，小車B的質(zhì)量m2=0．20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前mAvA+mBvB=

kg·m／s；碰后mAvA，+mBvB，=

kg·m／s．并比較碰撞前后兩個小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等________。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

參考答案：(1)

BC

，DE

（2）0.420kg·m／s；

0.417kg·m／s．相等。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)由于氣候寒冷，南極大陸成為強(qiáng)大的高寒中心，形成由大陸中心吹向邊緣的風(fēng)暴，有世界“風(fēng)極”之稱，年平均風(fēng)速20m/s～21m/s。若以最小平均風(fēng)速吹動一個直徑為10m的風(fēng)車發(fā)電，風(fēng)車將20％的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，試計算風(fēng)車的發(fā)電功率。（已知：空氣密度為1.2kg/m3）。參考答案：解析：在時間t內(nèi)作用于風(fēng)車的氣流質(zhì)量為m=pr2vt這部分氣流的動能轉(zhuǎn)變的電能E=20%

×mv2風(fēng)車的發(fā)電功率為P=

代入數(shù)據(jù)解得P=75.36KW17.（13分）如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面．導(dǎo)軌左端接阻值R=1.5Ω的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.5Ω．a(chǎn)b與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運(yùn)動，此時電壓表示數(shù)U=0.3V．重力加速度g=10m／s2．求：

（1）ab勻速運(yùn)動時，外力F的功率；（2）ab桿加速過程中，通過R的電量；（3）ab桿加速運(yùn)動的距離。參考答案：（1）設(shè)導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab桿勻速運(yùn)動的速度為v，電流為I，此時ab桿受力如圖所示：由平衡條件得：F=μmg+ILB

①

由歐姆定律得：

②

由①②解得：BL=1T·m

v=0.4m/s

③

F的功率：P=Fv=0.7×0.4W=0.28W

④

（2）設(shè)ab加速時間為t，加速過程的平均感應(yīng)電流為，由動量定理得：

⑤

解得：

⑥

（3）設(shè)加速運(yùn)動距離為s，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

⑦

又

⑧

由⑥⑦⑧解得

18.如圖2所示，質(zhì)量M＝4kg的滑板B