河北省石家庄市平山德才中学高二物理期末试题含解析

河北省石家庄市平山德才中学高二物理期末试题含解析一、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.研究电场能的性质时，一般选无限远处为零势点，现将一个电子从电场中的a点移到无限远处，电场力做功6eV，则电子在电场中A点的电势能、A点电势分别为A．6eV、6V

B．6eV、-6V

C．-6eV、6V

D．-6eV、-6V参考答案：B2.某物体做直线运动的v-t图像如图所示，关于物体的运动情况的描述，下列说法正确的是（

）A．前2s内，物体一直做匀减速直线运动B．0～1s的加速度为4m/s2，1～2s的加速度为-4m/s2C．第1s内，物体运动的位移为2mD．第2s初，物体运动的加速度为0参考答案：C3.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()（A）电子将沿Ox方向运动

（B）电子的电势能将增大（C）电子运动的加速度恒定

（D）电子运动的加速度先减小后增大参考答案：AD4.如图所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有a、b两个带电微粒（不计微粒间的相互作用），分别竖直向上、竖直向下做匀速运动，则下列说法中正确的是（）A．两带电微粒带异种电荷B．两微粒所受的电场力等大、反向C．带电微粒a重力势能、电势能均增加D．带电微粒b电势能增加，机械能减小参考答案：D【考点】电势能；共点力平衡的条件及其应用；功能关系．【分析】a、b两个带电液滴，分别竖直向下和竖直向上做匀速直线运动，可知两电荷均受重力、电场力平衡，从而确定出两电荷的电性．通过电场力做功判断电势能的变化．【解答】解：A、两电荷受重力和电场力处于平衡状态，知电场力方向均向上，则两电荷均带负电．故A错误．

B、虽然是匀强电场，但由于两个微粒质量与电荷量不知，所以它们的电场力大小不一定相等，但方向是相同，故B错误；

C、对于a电荷，电场力做正功，电势能减小，动能不变，重力势能增大，机械能增大．故C错误．

D、对于b电荷，电场力做负功，电势能增大，动能不变，重力势能减小，机械能减小．故D正确．故选D．5.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（

）A.2∶3

B.1∶3C.1∶2

D.3∶1参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是

▲

极，a点电势

▲

（填“大于”或“小于”）b点电势。参考答案：__S_____

、

____大于____7.（4分）如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的平均感应电动势的大小关系是E1

E2；通过导线截面电量的大小关系是q1

q2(填“>”，“=”或“<”)。参考答案：>

=8.直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟

的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的方向。参考答案：9.在同一直线上依次有a、b、c三点，且bc=3ab，在a点固定一个带正电的小球，在b点引入电量为2.0×10－8C的检验电荷，其所受电场力为2.0×10－6N。将该检验电荷移去后，b点的场强为____，c点场强为____。如果要使b点的场强为零，可在c点放一个电量是a点处带电小球的电量的____倍的____电荷。参考答案：10.电荷守恒定律：电荷既不能被

，也不能被

，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量

。参考答案：创造

消灭

不变

11.在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害．身长50cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达U=

V．参考答案：500012.如图所示，长为，质量为的小船停在静水中，一个质量为的人站在船头，若不计水的阻力，在人从船头走到船尾的过程中，小船对地的位移是

。参考答案：13.空气是不导电的。但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。这个现象叫做空气的“击穿”。一次实验中，电压为4×104V的直流电源的两极连在一对平行金属板上，如果把两金属板的距离减小到1.6cm，两板间就会放电。问这次实验中空气击穿时的电场强度等于

V/m参考答案：2.5×106V/m三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强电场分布在正方形ABCD区域内，M.N分别为AB边和BC边的中点。一个具有初动能为E0的带电粒子射入电场（沿纸面运动）。如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场。带电粒子重力不计，试回答下列问题：（1）带电粒子从D点离开电场时的动能是多大？（6分）（2）如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，它离开电场时的动能又是多大？

参考答案：(2)带电粒子从N点沿垂直于BC边方向射入电场，做匀加速直线运动，设离开电场时的动能为E2，根据动能定理得qEL=E2–E0，得E2=E0+qEL=3E0。17.如图所示，一个质量为m、带电量为q的正电荷，以初速度v0从A点射入水平方向的匀强电场中，电荷沿直线AB运动，已知AB与电场线夹角为θ，(重力加速度g已知)。求：（1）电荷在电场中运动的性质，要求简要说明理由；（2）电场强度的大小和方向；（3）电荷沿AB方向运动的最远距离。参考答案：（1）电荷在电场中做匀减速度运动。

2分）电荷受重力和电场力作用，因为电荷在电场中做直线运动，合力方向平行于运动方向在垂直于运动方向上合力为零，则电场力方向只能水平向左，故合力方向与运动方向（AB方向）相反，做匀减速度运动

（2分）（2）在垂直运动方向上（合力为零）：Eqsinθ=mgcosθ

（2分）解得：

（1分）（3）根据牛顿第二定律：（在平行运动方向上）F=mgsinθ+Eqcosθ=ma

（2分）解得加速度：

（1分）（方向与运动方向相反）

运动的最远距离：

（2分）18.如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm，两板间距d=cm。求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；（3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？参考答案：（1）微粒在加速电场中由动能定理得：

①

解得v0=1.