湖南省邵阳市武冈安乐乡独山中学高二物理期末试题含解析

湖南省邵阳市武冈安乐乡独山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.在空间某一点以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过ts（设小球均未落地）则（

）A．做上抛运动小球动量变化最大B．做下抛运动小球动量变化最小C．三个小球动量变化大小相等D．做平抛运动小球动量变化最小参考答案：C2.劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端挂一个质量为m的小球，小球静止时距地面高h．现用力向下拉球使球与地面接触，然后从静止释放小球，（假设弹簧始终在弹性限度内），下列说法中不正确的是（

）A．球在运动过程中距地面的最大高度为2h

B．球上升过程中，势能不断减小C．球距地面高度为h时，速度最大

D．球在运动过程中的最大加速度是参考答案：B3.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上。当枪发射子弹时，关于枪、子弹、车，下列说法中正确的是（

）A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.若不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车、子弹组成的系统动量近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒参考答案：D4.如图所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。(1)求此时光电子的最大初动能的大小。(2)求该阴极材料的逸出功。参考答案：5.（单选）做匀加速度直线运动的质点在第一个2s内的平均速度比在第一个4s内的平均速度小4m/s，则质点的加速度大小为（）A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s2参考答案：解：根据匀变速直线运动的规律可知，第一个2s内的平均速度为第1s末的速度；第一个4s内的平均速度为第2s末的速度；则由a=可得：a==4m/s2；故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B是电场中的两点.一个电荷量为q=+4.0×10－8C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10－4N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W=8.0×10－7J。则A点电场强度的大小EA=

N/C,A、B两点间的电势差UAB=

V参考答案：5000,207.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示。当光线是由空气射入玻璃砖时，则θ1和θ2中为入射角的是_______；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是_______；从图线可知玻璃砖的折射率是_______。参考答案：θ1，2/3，1.58.（4分）一个平行板电容器，使每板电荷量增加6×10-6C时，两极板间的电势差增加2V，则这个电容器的电容为

。参考答案：3×10-6F9.如图所示，光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨的左右两端分别接定值电阻，R1=3Ω，R2＝6Ω。金属棒的电阻为0.5Ω，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则金属棒ab两端的电压为__________V，R1消耗的功率为___________W。参考答案：10.某简谐运动的位移与时间关系表示为：x=0.1sin（100πt+）cm，由此可知该振动的振幅是0.1cm，频率是50Hz，零时刻振动物体的初相位为．参考答案：解：据题简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt+）cm；根据简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），知：振幅为：A=0.1cm；圆频率为：ω=100πrad/s，则由ω=2πf得：频率f=Hz=50Hz，初相位为故答案为：0.1，50，．11.某交流电的电流i=400sin40πt安,这个电流的最大值是______A.该交流电的频率是______HZ.参考答案：12.用电阻率是1.7×10-8·m、横截面积为0.34X10-6m2、长200m的绝缘铜导线绕制一个线圈，这个铜线圈的电阻是

。若这个线圈允许通过的最大电流为4.5A，则这个线圈两端允许施加的最大电压是 V。

参考答案：10

4513.将一个带电量为2×10-5c的试探电荷放入点电荷Q的电场中的P点时，受到的电场力为2×10-2N，则P点的电场强度为

，若撤去该试探电荷，则P点处的场强为

。参考答案：1×102

1×102三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.用一个中子轰击U，可发生裂变反应生成Ba和Kr，已知U的质量为235.0439u，Ba的质量为140.9139u，Kr的质量为91.8973u，中子质量为1.0087u，（1）请写出裂变中的核反应方程，（2）求一个U在裂变反应中释放的核能（3）lgU全部反应释放的能量为多少？参考答案：解：（1）根据质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为：U+n→Ba+Kr+3n；（2）反应前后质量亏损为：△m=u=0.2153u根据根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2可以求出释放能量为：△E=△mc2=0.2153×930MeV=2×102MeV（3）1g铀235的摩尔数为n=≈4.3×10﹣3；1Kg铀235个数为N=4.3×10﹣3×6.02×1023=2.59×1021个；因此1Kg铀235完全裂变时释放的能量E=2.59×1021×2×102MeV=5.18×1023MeV；答：（1）核反应方程为：U+n→Ba+Kr+3n．（2）1个235U原子核在裂变中释放出的能量是2×102MeV；（3）1g铀235完全裂变时释放的能量5.18×1023MeV．【考点】爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．【分析】（1）根据质量数和电荷数守恒可正确书写核反应方程；（2）算出反应前后质量亏损，根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2可以求出释放能量；（3）根据质量可知摩尔数，从而算出铀核的个数，进而确定释放的能量．17.如图所示，长L=8cm的两平行金属板A、B，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V。一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距L′=12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，粒子穿过界面PS后绕固定在O点的点电荷做匀速圆周运动，最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2)（1）在图上粗略画出粒子运动的轨迹；（2）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离y和到达PS界面时离D点的距离Y分别是多少?（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。参考答案：（1）第一段抛物线，第二段直线，第三段圆弧

2分（2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则：

1分

1分整理即：

代入数据，解得：y=0.03m=3cm

1分

设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，沿电场方向的速度为vy，则可列

代入数据，解得:

vy=1.5×106m/s

1分由带入得

则

1分到达PS界面时离D点的距离Y=y+L′tanθ

1分代入数据，解得:Y=0.12m=12cm

1分

（3）由粒子的偏转方向可知点电荷的电性为负电

1分由上一问可得粒子从电场中飞出时的速度为：

1分匀速圆周运动的半径：

1分由：

1分得

代入数据，解得：

Q=1.04×10-8C

1分18.如图所示，质量为1.9kg的长木板A放在水平地面上，在长木板最右端放一个质量为1kg小物块B，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.4．在t=0时刻A、B均静止不动，现有质量为100g的子弹，以初速度v0=120m/s射入长木板并留在其中（此过程可视为瞬间完成）．物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2．求：（1）木板开始滑动的初速度；（2）从木板开始滑动时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小；（3）长木板与地面摩擦产生的热量．参考答案：解：（1）子弹射入木块过程，设向右为正方向，根据动量守恒定律有：mCv0=（mA+mC）v1代入数据解得：v1=6m/s；（2）子弹射入长木板之后，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木块具有共同速度为止，由牛顿第二定律，对物块有：μ1mBg=mBaB代入数据解得：aB=2m/s2；对长木板有：μ2（mA+mB+mC）g+μ1mBg=（mA+mC）aA代入数据解得：aA=7m/s2设t1时，两者有速度相同v2，则有：v2=v1﹣aAt1=aBt1代入数据解得：t1=s，v2=m/s在t1时刻后，假设物块与木板相对静止，它们之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小为a'，则由牛顿第二定律，对物块有：f=mBa'对整体有：μ2（mA+mB+mC）g=（mA+mB+mC）a'解得：f=4N大于物块和木板之间的最大摩擦力所以在t1时刻后，两者发生了相对滑动，由牛顿第二定律，对物块有：μ1mBg=mBa’代入数据解得：aB’=2m/s2；对物块有：μ2（mA+mB+mC）g﹣μ1mBg=（mA+mC）aA’代入数据解得：aA’=5m/s2由运动学公式可推知物体相对于地面的运动距离为：xB=+代入数据解得：xB=m；木块相对于地面的运动距离为：xA=t1+代入数据解得：xA=m；物块相对于木板位移大小为：△x=xA﹣xB=﹣=m（3）长木板与地面摩擦产生的热量为：Q=μ2（mA+mB+mC）gxA=0.