内容正文:
高二下学期期末综合冲刺卷·物理(八)
(满分:100分)
超
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
符合题目要求)
1.如图所示,在长方形abcd区域内有正交的匀强电场E(方向竖直向下)和
B
需
匀强磁场B(方向垂直纸面向里)a6-=答=,一带电粒子(重力不计)从ad
的中点垂直于电场和磁场方向射入,恰沿直线从bc边的中点P射出,若只
撤去电场,则粒子从α点射出且射出时的动能为Ek;若只撤去磁场,则粒
子射出时的动能为
(
A.Ek
B.2E
C.4E
D.5E
2.图甲所示电压按正弦规律变化,图乙所示电压是正弦交流电的一部分,则下列说法正确
咖
的是
10
x10-s)
-10
甲
新
810s)
20
荞
A.图乙所示的电压也是正弦交流电压
B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=l0sin50πt(V)
C.图乙所示电压的周期与图甲所示电压的周期相同
D.图甲所示电压的有效值比图乙所示电压的有效值小
e
3.如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安
☒
装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球。整个装置悬
畋
挂起来,在闭合开关瞬间,整个圆盘将(自上而下看)
A.逆时针转动一下
B.静止不动
8-1
C.电路稳定情况下,断开开关瞬间圆盘转动方向与开关闭合瞬间圆盘转动方向相反
D.不管板上小球的电性如何,开关闭合瞬间,圆盘转动方向都是一样的
4.铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块,这类核反应被定名为核裂变。1947年我
国科学家钱三强、何泽慧在实验中观察到铀核也可以分裂为三部分或四部分。关于铀核的裂
变,下列说法不正确的是
A.裂变的产物不是唯一的
B.裂变的同时能放出2~3个或更多个中子
C.裂变能够释放巨大能量,每个核子平均释放的能量在裂变反应中比在聚变反应中的大
D.裂变物质达到一定体积(即临界体积)时,链式反应才可以持续下去
5.如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图象,则下列说法中正
确的是
A.当两分子间距离r=r1时,分子势能为零,分子力也为零
B.当两分子间距离r=时,分子势能最小,分子力表现为引力
C.当两分子间距离r>r时,随着r的增大,分子力做负功
D.当两分子间距离>r2时,随着r的增大,分子势能减小
6.一物体先后经过几个不同的物理过程,其温度均从T升高到T2,则在这些过程中()
A.物体一定从外界吸收热量
B.物体与外界交换的热量都相等
C.外界对物体所做的功都相等
D.物体内所有分子动能的平均值增加量都相等
7.若能量为E。的光子照射到某金属表面时,从金属表面逸出的光电子的最大初动能为E,
则能量为2E。的光子照射到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为
A.E。+E
B.E。-E
C.2E
D.2E。-E
8.钴60是金属元素钴的放射性同位素之一,其半衰期为5.27年。它会通过3衰变放出能
量高达315keV的高速电子衰变为镍60,同时会放出两束Y射线,其能量分别为1.17
MeV和1.33MeV。钴60的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。在农业上,常用于辐射
育种、食品辐射保藏与保鲜等;在工业上,常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处
理废物以及自动控制等;在医学上,常用于癌和肿瘤的放射治疗。关于钴60,下列说法正
确的是
A.衰变方程为Co→8Ni十-9e
B.利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的电子流
C.钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收
D.钴60在衰变过程中不会有质量亏损
8-2
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全
部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)
9.在如图甲所示的电路中,理想变压器的原、副线圈匝数比为5:1,在原线圈输入端α、b接
人如图乙所示的电源,电路中电阻R1=5Ω,R2=62,R3为定值电阻,电压表和电流表均
为理想电表,开始时开关S断开,下列说法正确的是
(
)
uNV
ao(A
220N2
0.010.020.03
乙
A.电压表的示数为22√2V
B.电流表的示数为2√2A
C.闭合开关S后,电压表示数变小
D.闭合开关S后,电流表示数变大
10.匀强磁场方向垂直于纸面,规定向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如
图甲所示。在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示。令I1、I2、I
分别表示Oa、ab、bc段对应的感应电流,F,、F,、F3分别表示金属圆环上很小一段对应
I,、I2、I3时受到的安培力。则
B
顺时针
0
甲
A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
B.I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向
C.F,方向指向圆心,F2方向指向圆心
D.F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心
11.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管中有一段高为h的
水银柱,中间封有一段空气,则
A.左管内、外水银面的高度差为h
B.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大
C.若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升
D.若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升
8-3
12.据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造
太阳”)已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法中正确的是
()
A.“人造太阳”的核反应方程式为H+H→He+。n
B.“人造太阳”的核反应方程式为5U十。n→Ba十Kr十3n
C.根据公式△E=△c2可知,核燃料的质量相同时,聚变反应释放的能量比裂变反应大
得多
D.根据公式△E=△c2可知,核燃料的质量相同时,聚变反应释放的能量与裂变反应释
放的能量相同
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)当某光束照射某金属产生光电效应时,实验测得光电子最大初动能与照射光
频率的图象如图所示,其中图线与横轴交点的坐标为5.5×104H。用一束波长范
围为4.0×107~9.0×107m的可见光照射该金属时,光电子的最大初动能为
(已
知普朗克常量为h=6.6×1034J·s)
14.(8分)若对物体做1200J的功,可使物体温度升高3℃,改用热传递的方式,使物体温
度同样升高3℃,那么物体应吸收
热量。如果对该物体做3000J的功,物体
的温度升高5℃,表明该过程中,物体应
(填“吸收”或“放出”)
热量。
15.(14分)如图所示,在y轴左侧有一平行于x轴方向的匀强电场,电场强度E=2×103V/m,在
y轴右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场。第一象限内磁场的磁感应强度大小
B,=2×102T,第四象限内磁场的磁感应强度大小为2B,。现有一比荷9=1×10°C/kg的
粒子,从电场中与y轴相距10cm的M点(图中未标出)由静止释放,粒子运动一段时间
后从V点进入磁场,并一直在磁场中运动且多次垂直通过x轴,不计粒子重力,试求:
(1)粒子进人磁场时的速度大小;
y
Bo
8-4
(2)从粒子进入磁场开始计时到粒子第三次到达x轴所经历的时间;
(3)粒子轨迹第一次出现相交时所对应的交点坐标。
8-5
16.(10分)如图所示,直线MN上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质
量为、电荷量为一q(q>0)的粒子1在纸面内以速度w=从O点射入磁场,其方向与
MN的夹角为a=30°。质量为、电荷量为十g的粒子2在纸面内以速度v2=√3v也从
O点射入磁场,其方向与MN的夹角为B=60°。已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、
B两,点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
×/×××
0
(1)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d。
(2)求两粒子进入磁场的时间间隔△t。
8-6
17.(12分)如图所示,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略
的活塞;汽缸内密封有温度为2.4T。、压强为1.2的理想气体。,和T。分别为大气的
压强和温度。已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,a为正的常量;容器内气体
的所有变化过程都是缓慢的。求:
活塞
(1)缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
(2)在活塞下降过程中,汽缸内气体放出的热量Q。
8-7
18.(10分)海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为:
H+H>8He十。n,其中氘核的质量为2.0136u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量
为1.0087u(1u相当于931.5MeV的能量)。求:
(1)核反应中释放的核能;
(2)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的
情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能。
8-8由⑥式知,打开K后活塞上升直到B的顶部为止,此
时p:为P=号A
(3)设加热后活塞下方气体的压强为p,气体温度从T1=
300K升高到T2=320K的等容过程中,由查理定律得
会会
⑦
将有关数据代入⑦式得
pg=1.6po。
⑧
V
[答案](1)2p。(2)上升直到B的顶部
(3)1.6p
高二下学期期末综合冲刺卷·物理(八)
1.D根据带电粒子从Qd的中,点垂直于电场和磁场方向
射入,恰沿直线从bc边的中点P射出可得qE=gBo。
若撤去电场,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹
半径为2。由名B可得,粒子从ū点射出时的动能
为E,=m,2-心g
1
一:若撤去磁场,粒子在电场中做
8m
类平抛运动,由=1y=号at,a=E-B,联立解
mm
得y=l。由动能定理得qEl=E一Ek,解得E=5Ek,选
项D正确。
2,D图乙所示电压只有一部分按正弦交流电压变化,整
个图象不能称为正弦交流电压,A错误;图甲所示电压
的瞬时值表达式为u=10sin100πt(V),B错误:图乙所
示电压的周期为图甲所示电压周期的2倍,C错误;图甲
所示电压的有效值为5√2V,由
@,胃贵
R
图乙所示电压的有效值为U=10V,因此D正确。
3.C线圈接通电源瞬间产生磁场,由于磁场的变化产生
电场,从而导致带负电小球受到电场力,使圆盘转动。
接通电源瞬间,由楞次定律可知,产生逆时针方向的电
场,带负电小球受到的电场力与电场方向相反,则带负
电的小球受到顺时针方向的电场力:当开关闭合后,恒定
的电流产生稳定的磁场,因此圆盘上的小球不再受到电
场力,即闭合开关瞬间,圆盘顺时针转动一下,A、B错误。
断开开关瞬间,由楞次定律可知,产生顺时针方向的电场,
则带负电小球受逆时针方向的电场力,与闭合瞬间圆盘
的转动方向相反,C正确。由以上分析可知,若小球带正
电,开关闭合瞬间,圆盘逆时针转动一下,D错误。
4.C因轴核也可以分裂为三部分或四部分,可知裂变的
产物不是唯一的,选项A正确;裂变是链式反应,在裂变
的同时能放出2一3个或更多个中子,这些中子再轰击其
他轴核发生裂变,选项B正确;裂变物质达到一定体积
(即临界体积),链式反应才可以持续下去,选项D正确;
在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应中释
放的能量多,但每个核子平均释放的能量在聚变中一般
比在裂变中的多,选项C错误。
5.C由题图可知r2=ro,当两分子间距离r=r1时,分子
势能为零,但””。,分子力表现为斥力,故A错误;当
r=2时,分子势能最小,故B错误:当r>r2时,由题图可
以看出分子势能随着”的增大而增大,分子力做负功,故
C正确,D错误。
6.D不管物体经历了怎样的物理过程,由于初温度T1和
末温度T,是确定的,物体内所有分子动能的平均值的增
加量是相同的,故D正确:物体内能的增加可能是外界
对物体做功造成的,也可能是物体从外界吸收热量造成
的,还可能是以上两种因素共同影响的结果,故选项A、
B、C错误。
7.A设该金属的逸出功为W。,当用能量为E。的光子照
射到该金属表面时,产生光电子的最大初动能为E,根据
光电效应方程知:E=E。一W。:改攻用能量为2E。的光子照
射到该金属表面时,金属的逸出功不变,逸出的光电子
的最大初动能为Ek=2E。一W。=E。十E,故A正确。
8.A根据电荷数守恒、质量数守恒,可知钻60发生B衰
变的衰变方程为Co→8Ni十-”e,故A正确;钻60对人
体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的Y射线,故B
错误:钻60半衰期太长,且衰变放出的高能粒子对人体
伤害太大,不能作为药品的示踪原子,故C错误;所有衰
变都会有质量亏损,故D错误。
220W2\
9,AD根据电流的热效应,有
2
,T.T,
R
”2R
解得U1=1102V,根据原、副线圈匝数比可得副线圈两
端的电压为U2=22√2V,故A正确;开关S断开时,副
0,。=222
线圈中的电流为1,=R干R25+6
A=2√2A,根据
电流与匝教成反比知电流表示数为22A,故B错误:闭
合开关S,因为原线圈电压和匝数比都不变,所以副线圈
两端的电压不变,电压表示数不变,故C错误:闭合开关
S后,总电阻减小,输出功率增大,输入功率增大,所以电
流表示数增大,故D正确。故选A、D。
10.ABD由题图甲可知,在Oa段,磁场垂直于纸面向里,
穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流【
沿逆时针方向;在b段,磁场向里,穿过圆环的磁通量
减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向;在
bc段,磁场向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电
流I沿顺时针方向,故A、B正确。由左手定则可知,
F,方向指向圆心,F2方向背离圆心向外,F方向指向
圆心,故C错误,D正确。
11.ACD对右管中的水银柱分析知,管中气体压强比大
气压强高h cmHg,所以弯管左管内外水银面的高度差
为h,故A正确。弯管上下移动,封闭气体温度和压强
不变,体积不变,故B错误。封闭气体温度和压强不
变,体积不变,所以弯管向下移动少许,则右管内的水
银柱沿管壁上升,故C正确。环境温度升高,气体压强
不变,封闭气体体积增大,则右管内的水银柱沿管壁上
升,故D正确。
12.ACH十H→He十n是氢核聚变方程,故选项A
正确,B错误;根据氢核聚变特点可知,相同质量的核燃
料,氢核聚变释放的能量比裂变反应大得多,故选项C
正确,D错误。
13.[解析]根据光电效应方程可知,Ek=hv一W。,分析题
图可知,Ek=0,图线与横轴交,点坐标为金属的截止频
率,即。=5.5×101Hz。用一束波长范围为4.0×107
一9.0×10m的可见光照射该金属时,根据光电效应
规律可知,入射光的波长最短时,光子的频率最大,产生的
光电子的最大初动能最大。产生的光电子的最大初动能
为Ek=h£-w。联立各式,代入数据解得E=1.32X
1019J。
[答案]1.32×10-1J
14.[解析]做功和热传递在改变物体内能上是等效的,
用做功方式使物体温度升高3℃,如用吸热方式,也使
物体温度升高3℃,也应吸收1200J的热量。如对物
体做功3000J,温度升高5℃,而物体温度升高5℃需
要的功或热量应为E。由1200J=cm×3℃,E=cmX
5℃,得E=2000J。因此物体应放出1000J的热量。
[答案]1200J放出1000J
15.[解析](1)粒子在电场中,由动能定理得Eq.x=
2nw2,
2Egg=2×10'm/s。
得v=Nm
(2)粒子进入磁场做匀速圆周运动,其轨迹如图所示。
根据洛伦兹力提供向心力有B=mR:
又u=2R
T
解得:1=1器
因此粒子从进入磁场到第三次运动到x轴所用的时间
为加=平+号+2。
代入数值可得t=√2π×10-1s。
N&P×
(3)设粒子轨迹第一次出现相交时的交点为P,如图所
示,△OPO为等边三角形,OP=PO1=OO1=R1。
根据洛伦兹力提供向心力有qB。=mR:
得R1=√2m。
16
根据几何关系可得,P点坐标x=R1cos60°=
2
m,
y=Rsin60°=
2
m,
所以P点丝标为P(停n写m)
[答案](1)2×10m/s(2)2x×10-1s
16.[解析](1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨
迹如图所示。
×
+
+
1
01
0
N
由牛顿第二定律得
qvB-m
9B-3m
得r1=
gB
故d=0A+0B=2nsin30°+2zsin60°=4m
B
(2)粒子1做圆周运动的圆心角A=5四
3
粒子2做圆周运动的圆心角02=4红】
3
粒子做圆周运动的周期T=2延=2
gB'
T,
粒子1在匀强磁场中运动的时间1一2元
粒子2在匀强磁场中运动的时间红一2
所以△1=4-在=
[答案](1)4mw
gB
(2)πm
3qB
17.[解析](1)在气体压强由力=1.2p。下降到p。的过程
中,气体体积不变,温度由T=2.4T。变为T1。
由支里定律得号一合,
解得T1=2T。
在气体温度由T,变为T。的过程中,体积由V减小到
儿,气体压强不变,由兰一吕萨克定体得-是
解得V=V。
(2)在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为
W=p(V-V)。
在这一过程中,气体内能的减少量为
△U=a(Ti-To)。
由热力学第一定律得,汽缸内气体放出的热量为
Q=W十△U,
1
解得Q=2p,V十aT,。
[答案](1)2V(2)pV+aT。
18.[解析](1)由质能方程得
△E=△m×931.5MeV=(2×2.0136-3.0150-
1.0087)×931.5MeV≈3.26MeV。
(2)设氨核和中子的动量大小分别为p、p,动能分别为
Exite Ein
由动量守恒定律有0=pe一p,
1
则其动能Ex=之meHe=2m
2
E=之m.成=2m
p
由能量守恒得2Ek十△E=Eke十Em。
联立以上各式解得
EkHe≈0.99MeV,Eka≈2.97MeV。
[答案](1)3.26MeV(2)2.97MeV0.99MeV
高二下学期期末综合冲刺卷·物理(九)
1.D由题意知,开始离子在电场中加速,有9U,=m心,
在磁场中微匀速國周运动,有mB=m号,且,=是L,
76
解得m=9gBL2
驶。当加逸电压为U时,g=令m,
2B=m。。离子打在Q点时,r=合L,得00观
81
离子打在N点时=L,得U=1:则加选电压U的
范图为108<<1D正。
2.B开关S闭合待电路稳定时,通过L的电流和通过A
灯的电流方向均向右,且I大于IA;当开关S断开时,
自感线圈中将产生自感电动势阻碍原来电流的减小,因
此在由L、A、R组成的闭合回路中,有顺时针方向的电
流,且从I开始逐渐减小,故A灯突然闪亮一下再熄
灭,选项A错误,B正确;当开关S断开时,路端电压变
大,电源继续给电容器充电,故B灯中有电流通过,方向
从a到d,选项C、D错误。
3.D卢瑟福通过α粒子散射实验,发现原子具有核式结
构,A错误;密立根通过油滴实验精确地测出了电子的
电荷量,原子光谱的分立性表明原子核外电子轨道是不
连续的,B错误;电子的发现使人们认识到原子是可分
的,C错误;丹麦物理学家玻尔意识到经典理论在解释原
子结构方面的困难后,在普朗克关于黑体辐射的量子论
和爱因斯坦关于光子的概念的启发下,提出了自己的原
子结构假说,D正确。
4.B根据法拉第电磁感应定律,线框中会产生方向不断
变化的交变电流,选项A错误:在t=红时刻,磁感应强
度为零,磁感应强度变化率最大,线框中感应电流将达
到最大值,选项B正确、C错误;若增大磁场变化频率,则
线框中感应电流的频率和最大值也将同倍数增大,有效
值也同倍数增大,选项D错误。
5,D温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质,
故A错误;液晶的状态受温度影响,故B错误;液晶具有
液体和晶体的性质,与一般的液体并不相同,故C错误;
液晶由于受电压等因素的影响可以改变其光学性质,所
以目前在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向,故
D正确。
6.B两球受热后体积都要增大,A球因为放在不导热的
水平面上,受热膨胀后,重心升高,重力做负功,根据能
量守恒定律可知,A球吸收的热量一部分转化成自身的
内能,使温度升高,另一部分需要克服重力做功,使重力
势能增加;对于B球,同样要受热膨胀,膨胀时重心下
降,重力做正功,由能量守恒定律可知,B球吸收的热量
和重力做的功都要转化成自身的内能,从而使温度升
高。由以上分析可知,B球增加的内能比A球多,B球
的温度升高得多,所以有△tA<△tB,B正确。
7.D根据光电效应方程Ek=hy一W。,可知图线的斜率表
示普朗克常量h,故A正确:根据光电效应方程Ek=
y一W。,当y=0时,Ek=一W。,由图象知纵轴截距为
一E,所以W。=E,即该金属的逸出功等于E,故B正确;
图线与横轴交点的横坐标是,该金属的逸出功等于
wo,故C正确:当入射光的频率为2o时,根据光电效应
方程可知Ek=h·2w一h%=E,故D错误。
8.C一般物体辐射电磁波的情况与温度有关,还与材料
的种类及表面情况有关,但黑体辐射电磁波的情况只与
温度有关,故A错误:放射性元素的半衰期与外界因素
没有任何关系,只与本身性质有关,故B错误;Th衰
变成氢Rn,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一
次α衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次3衰变,电
荷数多1,质量数不变,可知经过3次α衰变和2次B衰
变,故C正确:比结合能越大,原子核越稳定,越牢固,故
D错误。
8D文流电的频率了一会一器=50,选项A错
误:道垃制线国的电流1=号-Y-0,5A,制线国两
端的电压UU,=Uz十I2R,=12V十0.5AX242=24V,
U=得,原线
故电压表的示数为24V,选项C正确:由可,一
两端的电压U=U,-10X24V=48V,选项B错
由号=巴得,通过原线图的电流1,=21=0.25A,R1消
2n1
耗的功率P1=I1(U有-U1)=0.25A×(50V-48V)=
0,5W,选项D正确。