福建省福州市荣昌中学高二物理下学期期末试题含解析

福建省福州市荣昌中学高二物理下学期期末试题含解析一、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.如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法正确的是（

）

A．两粒子电性相同

B．甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度

C．两个粒子的电势能都是先减小后增大

D．经过b点时，两粒子的动能一定相等参考答案：BD2.两个独立的点光源S1和S2都发出同频率的红色光，照亮一个原是白色的光屏，则光屏上现的情况是(

)A．明暗相间的干涉条纹

B．一片红光

C．仍呈白色

D．黑色参考答案：B3.一只普通白炽灯，用多用电表测得灯丝的电阻值为R1；正常发光时用伏安法测得灯丝的电阻值为R2。比较R1和R2的大小，下列结果正确的是

（

）A、R1＞R2B、R1＜R2C、R1＝R2D、条件不足，无法确定参考答案：B4.小球A以速度v0向右运动，与静止的小球B发生正碰，碰后A、B的速率分别是和，则A、B两球的质量比可能是（

）

A．1∶2

B．1∶3

C．2∶3

D．2∶5参考答案：CD5.如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是（）A． B．C． D．参考答案：A【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，木板碰到挡板后，物块继续向右做匀减速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，由动量守恒分析最终的速度，即可选择图象．【解答】解：木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为v0；木板碰到挡板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，设为v．设木板的质量为M，物块的质量为m，取向左为正方向，则由动量守恒得：Mv0﹣mv0=（M+m）v，得v=＜v0故A正确，BCD错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个处于n=4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁，跃迁时最多能发出________个光子，而一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出________种频率不同的光子。参考答案：3

67.将括号中的科学家名称填入正确的空格中：____________发现了电流磁效应；____________发现了电磁感应现象；____________预言了电磁波；____________发现了磁场对运动电荷的作用规律.（法拉第、奥斯特、洛仑兹、赫兹、麦克斯韦、安培）参考答案：8.如图10所示，在同一水平面内宽为的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到时，金属棒获得的加速度，则磁场的磁感应强度大小为

T。参考答案：0.36

9.用如图所示的装置可以测定玻璃的折射率．在光具盘上固定一块半圆柱形新型玻璃砖，使二者的圆心重合．让激光束从玻璃砖圆弧面一侧射入，光束垂直玻璃砖底面并通过圆心O.保持入射光束方向不变，以圆心为轴逆时针方向缓慢转动光具盘，同时发现有两束光在光具盘上移动，当光具盘转过θ＝30°角时，发现其中一束光恰好消失，求新型玻璃砖的折射率n=____________。参考答案：2

10.（2分）某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况，测得冰箱致冷时，转盘每12s转一转；冰箱保温时，转盘每120s转一转，电能表上标明“2000r／(kW·h)”。该同学还测得冰箱每小时致冷10min，保温50min，每月按30d(天)计（冰箱一直工作），则该冰箱月耗电为_________________(kW·h)(度)。参考答案：2711.完成下列核反应方程：[zy9]

（1）

；

（2）

。参考答案：12.（4分）有一交流发电机输出电压随时间关系为u=250sin100л·t（V），则输出电压有效值为

V。一个周期内电流方向改变

次；若输出功率为100kw经变压器升压后向远处输电，已知输电线总电阻为8Ω，损失功率为总功率的5%，则升压变压器原副线圈匝数比为

。参考答案：250（1分）、2（1分）、1：16（2分）13.一个质点做半径为60cm的匀速圆周运动，它在0.2s的时间内转过了30°，则质点的角速度为

____

rad/s，线速度为

______m/s．参考答案：．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中，一质量为m，带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道运动恰好通过最高点C，场强大小为E（E<）。

（1）试计算物块在从A到C运动过程中克服摩擦力做的功；（2）证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，且为一常量。参考答案：解析：（1）物块恰能通过最高点C时，圆弧轨道与物块之间没有力作用，物块受到重力和电场力提供向心力，则

（3分）物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功为W，根据动能定理有：

（3分）解得

（2分）（2）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为S，则：水平方向有：

(2分)竖直方向有：

（2分）解得S=2R（2分）因此物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强E大小无关，大小为2R

（2分）17.如图所示，光滑水平杆PQ固定在光滑水平地面MN正上方，小球A、B穿套在杆上，小球B、C间的轻质橡皮筋恰好处于竖直、无弹力状态．开始时，小球均静止，现给予小球A一瞬时冲量I让A获得水平向右的速度，与B发生碰撞后合为一个整体但不粘连，此后运动过程中小球C始终都没有离开地面．已知A、B、C的质量分别为m、2m、3m，橡皮筋没有超出弹性限度，PQ、MN足够长．求：（1）A、B碰撞后的速度大小；（2）在橡皮筋第一次伸长的过程中，最大的弹性势能；（3）B开始运动后，最大的速度大小．参考答案：解：（1）对A，由动量定理得：I=mv…①设AB碰撞后的速度为v1．取向右为正方向，由动量守恒得：mv=3mv1…②由①②解得：v1=（2）此后AB在橡皮筯弹力作用下减速，C在橡皮筯弹力作用下加速，到共速时橡皮筯达到第一次伸长过程的最大值，弹性势能最大．设ABC的速度为v2．根据系统的动量守恒和机械能守恒得：3mv1=6mv2…③m=+Ep…④解得：Ep=（3）橡皮筯在第一次恢复时，AB质量与C质量相等，交换速度，此时AB速度为0，C速度为AB碰撞后的速度大小：v1=．此后C向右运动伸橡皮筯使得AB分离，A最终处于静止状态，而橡皮筯的弹力使得B加速，直至橡皮筯再次达到原长时B加速到最大速度v3，此时C的速度为v4，从分离到B最大速度v3的过程，由动量守恒和机械能守恒得：

3mv1=2mv3+3mv4…⑤=+…⑥由⑤⑥得：v3=答：（1）A、B碰撞后的速度大小为；（2）在橡皮筋第一次伸长的过程中，最大的弹性势能为；（3）B开始运动后，最大的速度大小为．18.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，一个垂直斜面向上，另一个