2021年遼寧省沈陽市第二十一高級中學(xué)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1.1932年，美國的物理學(xué)家勞倫斯設(shè)計出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的兩D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)量為m、電荷量為+q粒子在加速器中被加速，其加速電壓恒為U。帶電粒子在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的作用。則（

）

A．帶電粒子在加速器中第1次和第2次做曲線運動的時間分別為t1和t2，則t1:t2=1:2

B.帶電粒子第1次和第2次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比r1:r2=：2C.兩D形盒狹縫間的交變電場的周期T=2m/qBD.帶電粒子離開回旋加速器時獲得的動能為B2q2R2/2mks5u參考答案：BCD2.有一只電風(fēng)扇,標(biāo)有“220V

50W”,電動機線圈的電阻為0.4Ω,把它接入220V的電路中,以下幾種計算時間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法,正確的是(

)A.Q=U2·t/R

B.Q=PtC.Q=(P/U)2·Rt

D.以上三種方法均正確參考答案：3.下列說法正確的是A．甲用力把乙推倒而自己不倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用B．只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受到力，不會施力C．只有運動的物體才會受到力的作用D．找不到施力物體的力是不存在的參考答案：D4.如圖所示，甲．乙兩小車能在光滑水平面上自由運動，兩根磁鐵分別固定在兩車上，甲車與磁鐵的總質(zhì)量為1kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為2kg，兩磁鐵的同名磁極相對，推一下兩車使它們相向運動，初時刻甲的速率為3m/s，速度方向向右，乙的速率為2m/s，速度方向向左，以后它們還沒接觸就分開了，則A.乙車開始反向時，甲車速度為0.5m/s，方向與原速度方向相反B.甲車開始反向時，乙的速度減為0.5m/s，方向不變C.兩車距離最近時，速率相等，方向相反D.兩車距離最近時，速率都為m/s，方向都與初時刻乙車的運動方向相同參考答案：BD5.表示放射性元素碘131（）衰變的方程是：（

）A．

B．C．

D．參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（2分）已知元電荷C，某金屬導(dǎo)線中的電流是16mA，2s內(nèi)通過導(dǎo)線的橫截面的電子個數(shù)為_______________個。參考答案：2×10177.往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為

現(xiàn)象，是由于分子的

而產(chǎn)生的。這一過程是沿著分子熱運動的無序性

的方向進行的。

參考答案：擴散,無規(guī)則運動（或熱運動）,增加8.如圖所示，實線表示某電場中的三條電場線，虛線表示帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，試判斷：粒子帶__________電．粒子在__________點加速度大．A、B兩點電勢較高的點是__________．參考答案：正BB粒子只受電場力作用，由粒子運動軌跡知粒子應(yīng)帶正電．由B處電場線較密知B點場強較大，且粒子在B點受力方向與該處的場強方向相同，則粒子在B點加速度較大．由電場線性質(zhì)可知B點電勢較高．即φB>φA9.氫原子中電子繞核做勻速圓周運動，當(dāng)電子運動軌道半徑增大時，電子的電勢能_______，電子的動能_______，運動周期_______。(填增大、減小、不變)參考答案：

(1).增大；

(2).減少；

(3).增大；試題分析：當(dāng)電子運動軌道半徑增大時，電場力做負功，電勢能增加；由可判斷r增加，動能減小；由，得：，r增加，T增大。考點：庫倫定律、圓周運動。10.在電場中某處放入電荷量為－4.0×10－4C點電荷時，它受到的電場力的大小為6.0×10－4N，方向水平向右．求該處電場強度的大小

N/C,把這個點電荷移走，該處的電場強度大小是

N/C，方向是

。參考答案：11.真空中，A，B兩點上分別設(shè)置異種點電荷Q1、Q2，已知兩點電荷間引力為10N，

Q1=－2.0×10-2C，Q2=4.0×10-2C．則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是_

_______N/C，

方向是________；若移開Q2，則Q1在B處產(chǎn)生的場強的大小是

N/C；

若改變A、B之間的距離為4m，則A、B中的場強大小是

N/C，

（）參考答案：500

N/C，

向左(從B指向A)；

250

N/C，12.電路中感應(yīng)電動勢的大小，是由穿過這一電路的__________決定的．如圖是某正弦式電流的圖象，則此正弦式電流的周期為_______s,電流的峰值為_______A。參考答案：磁通量的變化率，0.02，0.513.如圖14，一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強度為B，寬度為d的勻強電場中，穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量是______________，穿過磁場的時間是______________.參考答案：2Bed/v

πd/3v三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)利用甲圖所示電路測量一電源的電動勢E和內(nèi)阻r，該同學(xué)測得數(shù)據(jù)如下表。完成以下各小題序號12345U／v5.204.503.702.851.50I／A0.250.400.60.871.20

（1）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在乙圖中作出U—I圖線

（2）根據(jù)所作圖像可求出該電源電動勢E=

V;r=

Ω。參考答案：15.（10分）一臺臭氧發(fā)生器P的電阻為，當(dāng)供電電壓等于24V時能正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧。現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動消毒裝置，要求它在有光照時能產(chǎn)生臭氧，黑暗時不產(chǎn)生臭氧，擬用一個光敏電阻對它進行控制，的阻值在光照時為、黑暗時為、允許通過的最大電流為；電源E的電動勢為、內(nèi)阻不計；另有一個滑動變阻器，最大阻值為、允許通過的最大電流為；一個開關(guān)和導(dǎo)線若干。臭氧發(fā)生器和光敏電阻的符號如圖所示。①設(shè)計一個滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標(biāo)上題中的字母代號。②滑動變阻器兩固定接線柱相距，調(diào)節(jié)滑片，當(dāng)滑片處于什么位置時，臭氧發(fā)生器能正常工作。（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）參考答案：（1）電路如圖（6分）；（2）設(shè)K距A端，則解出（4分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有兩列簡諧橫波a、b在同一介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2.5m/s。在t＝0時，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。（1）求兩列波的周期Ta和Tb。（2）求t＝0時，兩列波的波峰重合處的所有位置。（3）分析并判斷在t＝0時是否存在兩列波的波谷重合處。參考答案：解：（1）從圖中可以看出兩列波的波長分別為λa＝2.5m，λb＝4.0m，因此它們的周期分別為：s＝1s s＝1.6s（2）兩列波的最小公倍數(shù)為 S＝20mt＝0時，兩列波的波峰生命處的所有位置為x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，……（3）該同學(xué)的分析不正確。要找兩列波的波谷與波谷重合處，必須從波峰重合處出發(fā)，找到這兩列波半波長的整數(shù)倍恰好相等的位置。設(shè)距離x＝2.5m為L處兩列波的波谷與波谷相遇，并設(shè)L＝（2m－1） L＝（2n－1），式中m、n均為正整數(shù)只要找到相應(yīng)的m、n即可將λa＝2.5m，λb＝4.0m代入并整理，得由于上式中m、n在整數(shù)范圍內(nèi)無解，所以不存在波谷與波谷重合處。17.如圖所示為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計)，經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場)，電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點．已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子質(zhì)量為m，電荷量為e.求：

(1)電子穿過A板時的速度大小；(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；(3)P點到O點的距離．參考答案：、答案：(1)(2)(3)解析：(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，根據(jù)動能定理得：eU1＝mv，解得：v0＝.

(2)電子以速度v0進入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動．設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y1，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式得：F＝eE，E＝，F(xiàn)＝ma，a＝t1＝，y1＝at，解得：y1＝.(3)設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿電場方向的速度為vy，根據(jù)運動學(xué)公式得vy＝at1電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時間為t2，電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2，如圖所示．

由t2＝，y2＝vyt2，解得：y2＝P到O點的距離為y＝y(tǒng)1＋y2＝.18.（9分）如圖所示電路，已知滑動變阻器R=2W（最大值為4W），定值電阻R0=6W，電源內(nèi)阻r