2021-2022学年陕西省延安市安塞区高二下学期期末考试物理试题（Word版）

延安市安塞区2021-2022学年高二下学期期末考试

物理

一、选择题。（每小题3分，18题共54分，4、5、7为多选题，漏选1分，多选、错选0分。）

1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是(　　)

A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变

B．线圈每转动一圈，感应电流方向就改变一次

C．线圈每平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次

D．线圈每转动一圈，感应电动势和感应电流方向都要改变一次

2．关于交变电流的感应电动势的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是(　)

A．任何形式的交变电流都具有U＝Um/的关系

B．只有正(余)弦交变电流才具有U＝的关系

C．照明电压220 V、动力电压380 V指的都是最大值

D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值

3．一个电热器接在10 V的直流电源上，在t s内产生的焦耳热为Q，今将该电热器接在一个交流电源上，它在2t s内产生的焦耳热为Q，则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是(　　)

A．最大值10 V，有效值10 V    B．最大值10 V，有效值5 V

C．最大值5 V，有效值5 V     D．最大值20 V，有效值10 V

4．（多选）如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是(　　)

A．匀速向右运动              B．加速向右运动

C．减速向右运动              D．加速向左运动

5．(多选)如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1.均匀磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时(　　)

A．A中无感应电流                    B．A、B中均有恒定的感应电流

C．A、B中感应电动势之比为2∶1      D．A、B中感应电流之比为1∶2

6．对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是(　　)

A．电流的大小变化，方向也变化，是交变电流

B．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流

C．电流的大小不变，方向不变，是直流电

D．电流的大小不变，方向变化，是交变电流

7．（多选）理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则(　　)

A．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1

B．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1

C．原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10

D．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝10∶1

8．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是(　　)

A．可以是恒力                      B．可以是方向不变而大小变化的力

C．可以是大小不变而方向改变的力    D．一定是变力

9.如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有(　　)

A．A球先到达C点          B．B球先到达C点

C．两球同时到达C点        D．无法确定哪一个球先到达C点

10．发生下列哪一种情况时，单摆周期会增大(　　)

A．增大摆球质量            B．缩短摆长

C．减小单摆振幅             D．将单摆由山下移至山顶

11.一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则( 　)

A．此单摆的固有周期约为0.5 s

B．此单摆的摆长约为1 m

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

12．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为(　　)

A.         B.         C.         D．λPhc

13．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(　　)

A．锌板带负电               B．有正离子从锌板逸出

C．有电子从锌板逸出         D．锌板会吸附空气中的正离子

14.在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是(　　)

15．大量氢原子从n＝5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是(　　)

A．4条  B．6条  C．8条  D．10条

16．若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对Th的原子来说(　　)

A．x＝90　y＝90　z＝234            B．x＝90　y＝90　z＝144

C．x＝144　y＝144　z＝90           D．x＝234　y＝234　z＝324

17．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)(　　)

A．(m1＋m2－m3)c              B．(m1－m2－m3)c

C．(m1＋m2－m3)c2             D．(m1－m2－m3)c2

18.下列说法不正确的是(　　)

A.H＋H―→He＋n是聚变

B.U＋n―→Xe＋Sr＋2n是裂变

C.Ra―→Rn＋He是α衰变

D.Na―→Mg＋e是裂变

二、填空题。（6空，每空2分，共12分。）

19．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2 V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝________ V，电动势的峰值为________ V，从中性面起经 s，交流电动势的大小为________ V.

20．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的________．

三、计算题。（21题12分，22题10分，23题12分。）

21．有一个10匝正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T．问：

(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？

(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？

(3)写出感应电动势随时间变化的表达式．

22.U核经一系列的衰变后变为Pb核，问：

(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？

(2)Pb与U相比，质子数和中子数各少了多少？

(3)综合写出这一衰变过程的方程．

23．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小．

(3)在上问中，若R＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．

(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

高二物理期末答案

一、选择题。（每小题3分，18题共54分，4、5、7为多选题，漏选1分，多选、错选0分。）

二、填空题。（6空，每空2分，共12分。）

19、2sin8 πt　  2   　1

20、线状谱　不一样　特征谱线

三、计算题。

21.

(1)交变电流电动势最大值为

Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10π V＝6.28 V，

电流的最大值为

Im＝Em/R＝ A＝6.28 A.

(2)线框转过60°时，感应电动势e＝Emsin 60°＝5.44 V.

(3)由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为

e＝Emsin ωt＝6.28sin 10πt V.

22.

(1)设U衰变为Pb经过x次α衰变和y次β衰变，由质量数守恒和电荷数守恒可得

238＝206＋4x①

92＝82＋2x－y②

联立①②解得x＝8，y＝6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变．

(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数少1，而质子数增加1，故Pb较U质子数少10，中子数少22.

(3)核反应方程为U→Pb＋8He＋6e.

23.

(1)金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律得

mgsin θ－μmgcos θ＝ma①

由①式解得

a＝10×(0.6－0.25×0.8) m/s2＝4 m/s2②

(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡

mgsin θ－μmgcos θ－F＝0③

此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率Fv＝P④

由③④两式解得：

v＝＝ m/s

＝10 m/s⑤

(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B

I＝⑥

P＝I2R⑦

由⑥⑦两式解得：

B＝＝ T＝0.4 T⑧

磁场方向垂直导轨平面向上