湖北省荆州市文星中学高二物理期末试题含解析

湖北省荆州市文星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1.两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB，则它们的大小关系为A．FA=FB

B．FA<FBC．FA>FB

D．无法确定参考答案：C2.（单选）如图所示，将平行板电容器与电池相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（

）A．电容器带电量变大

B．尘埃仍静止C．电容器内部的场强变大

D．灵敏电流计中有a→b的电流参考答案：BD3.如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是()A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D．单位体积的分子数两状态一样多参考答案：B4.如图所示，一个放在水平面上质量为2Kg的物体，在6N的水平拉力作用下，以2m/s的速度匀速向左运动，5s后撤去水平拉力．能反映撤去水平拉力后物体运动的加速度的图象是（

）参考答案：D5.一辆汽车以额定功率行驶，下列说法中正确的是（）A．汽车的速度越大，则牵引力越大B．汽车的速度越小，则牵引力越大C．汽车一定做匀加速运动D．汽车一定做匀速运动参考答案：B【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】当汽车以额定功率行驶时，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，所以此时的汽车不可能做匀加速运动，直到最后牵引力和阻力相等，到达最大速度之后做匀速运动．【解答】解：汽车以额定功率行驶，由于不知道汽车的运动处于哪个过程中，所以汽车可能是匀速运动，也可能是加速运动，但是汽车不可能是匀加速运动，因为根据公式P=FV可知，在速度变大时，汽车的牵引力一定要减小，当汽车的速度越小，牵引力就越大，所以ACD错误，B正确．故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则A点的场强为________N/C,方向________。参考答案：7.（12分）回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则：

（1）两盒所加交流电的频率为__________；（2）粒子离开回旋加速器时的动能为_________；（3）设两D形盒间电场的电势差为U，忽略粒子在电场中加速所用的时间，则粒子在回旋加速器中运动的总时间t为__________。参考答案：（1）；（2）；（3）t。8.如右图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度

。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：减小9.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，

参考答案：10.放在水平地面上的一个物体，受到20N水平向西拉力时，物体恰能做匀速直线运动，当物体拉力变为28N时，物体所受摩擦力是

N，方向向

，受到合力大小为

参考答案：20；西；8由于物体处于匀速直线运动状态时所受的拉力是20N，据二力平衡的知识知，即此时所受的滑动摩擦力是20N；

当将拉力变为28N时，物体仍会向西运动，在此过程中，物体对接触面的压力没变，其与接触面的粗糙程度没变，故其所受的滑动摩擦力不变，仍为20N，此时所受的合力F=28N-20N=8N，且方向与较大的拉力的方向相同，即方向向西11.某可见光在真空中波速为c，在水中波长为λ，频率为f，则该光在真空中的波长为，水对该光的折射率为．若用该光在空气中进行双缝干涉实验，双缝间距为d，屏到双缝的距离为L，则屏上相邻两暗条纹间的距离为．参考答案：解：可见光在真空中波速为c，频率为f，则光在真空中的波长为λ′=；因单色光在水中的波长为λ，由n=，解得：n=设将整个装置放在水中后相邻两条亮条纹间的距离为△X′．据题有：△X=λ′，联立解得△X′=故答案为：，，．12.“研究感应电流产生的条件”的实验电路如图所示．实验表明：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。在闭合电键S前，滑动变阻器滑动片P应置于

a端（选填“a”或“b”）。电键S闭合后还有多种方法能使线圈C中产生感应电流，试写出其中的两种方法：①

；②

。参考答案：磁通量（2分）；a端（2分）

拔出线圈A；拔出（或插入）A中铁芯；移动滑动变阻器的滑片13.某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置。①为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径____________B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______________mB（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_____________；A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离C．A球和B球在空中飞行的时间D．测量G点相对于水平槽面的高③已知两小球质量mA和mB，该同学通过实验数据证实A、B两球在碰撞过程中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是__________________________。参考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【详解】①为了使两球碰撞为一维碰撞，在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，两球碰后都做平抛运动，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径。为了使碰撞后不反弹，故mA＞mB．②根据动量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因为，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要测量水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离x1，A球与B球碰撞后x2，A球与B球落点位置到O点的距离x3．故AB正确．因为时间相同，可以用水平位移代替速度，不用测时间，也不用测量测量G点相对于水平槽面的高，故选：AB．③A球与B球碰后，A球的速度减小，可知A球没有碰撞B球时的落点是F点，A球与B球碰撞后A球的落点是E点．用水平位移代替速度，动量守恒的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ．【点睛】本题关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理，注意等效替代在实验中的运用；注意器材选择的原则：为了实现对心碰撞，两球的直径需相同，为零使碰撞后A球不反弹，则A球三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小明用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验．保持小车的质量不变，通过实验作出了图乙所示的图象，则：①图象不通过坐标原点的原因是

；②用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如图丙所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度为

m/s，小车的加速度为

m/s2．参考答案：25.（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

（2）0.3

；0.6

15.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是

mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是

mm.

参考答案：33.35

3.265---3.268四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，是用直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg，电源电动势E=110V，内电阻r1=1Ω，电动机的内电阻r2=4Ω。阻力不计。当匀速提升重物时，电路中电流强度I=5A。取g=10m/s2．试求：(1)电源的总功率和输出功率；(2)重物上升的速度．参考答案：17.如图所示，空间被分层若干个区域，分别以水平线aa＇、bb＇、cc＇、dd＇为界，I和II区域的高度均为h，区域Ⅲ的高度为H（H>h），其中区域Ⅱ存在垂直于纸面向外的匀强磁场，区域Ⅲ存在垂直于纸面向里且与区域Ⅱ的磁感应强度大小相等的匀强磁场。竖直面内有一边长为h、质量为m的正方形导体框，导体框下边与aa＇重合并由静止开始自由下落，导体框下边刚进入bb＇就做匀速直线运动，之后导体框下边越过cc＇进入区域Ⅲ，导体框的上边快要接近区域Ⅲ的上边界cc′时又开始做匀速直线运动，最后恰好匀速离开区域Ⅲ。（已知重力加速度为g，导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平）求：

（1）导体框上边刚到达cc＇做匀速直线运动的速度.（2）从导体框下边刚进入bb＇时到上边刚到达cc＇时的过程中，导体框中产生的热量.（3）区域Ⅲ的高度H是多少？参考答案：（1）（4分）

(2)(4分)

（3）（2分）（1）（2）

（3）H=18.如图所示，在同一水平面内固定有两平行金属导轨，导轨光滑且足够长，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆垂直于导轨放置。现给杆一水平向右的初速度，经过时间t，导体杆向右运动了x，在运动过程中，导体杆始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体杆的电阻。甲、乙两位同学根