福建省宁德市福安老区中学高二物理上学期期末试卷含解析

福建省宁德市福安老区中学高二物理上学期期末试卷含解析一、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.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平整的玻璃板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次增到最亮．则A．出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ/2D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ/4参考答案：C2.如图所示，竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点A，在A点正上方的O点用绝缘丝线悬挂另一质点B，OA=OB,A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线偏离了竖直方向，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点O的拉力大小（

）.A.逐渐减小

B.逐渐增大C.保持不变

D.先变大后变小参考答案：C3.如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为0.5m。ad边长为0.4m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R构成闭合回路。t=0时刻线圈平面与磁场方向平行。不计线框及导线电阻，下列说法正确的是

A.线圈中的最大感应电动势为10VB.电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t(V)C.电阻R中电流方向每秒变化20次D.电阻R消耗的电功率为5W参考答案：C【详解】A.线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A错误.B.不计线框及导线电阻，则电阻R两端电压的最大值Um=Em=50V，则电阻R两端电压的瞬时值表达式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B错误.C.交流电的频率为，周期T=0.1s，电流在一个周期内方向变化2次，所以电阻R中电流方向每秒变化20次；故C正确.D.R两端电压的有效值为，R消耗的电功率，解得P=125W；故D错误.4.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B，与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图4所示，若用力使导体EF向右运动，则导体CD将：

A．保持不动

B．向右运动

C．向左运动

D．先向右运动，后向左运动参考答案：B5.（多选）带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中．下面利用了此物理原理的装置有参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为__

__．参考答案：由、、得7.（5分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC间加有恒定电压，正离子进入B时速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度，则加在BC间的电压U＝______________。

参考答案：8.将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液.已知1cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此估算油酸分子直径_________m参考答案：9.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小为__________和电极__________(填M或N)的电势高。参考答案： 10.真空中有两个点电荷，它们的电量分别为Q和-Q，相距为L，则们连线中点处的电场强度为_________________参考答案：11.一个中性的物体失去一些电子，这个物体就带

电；反之，这个中性的物体得到一些电子，它就带

电。参考答案：12.一跳伞运动员的质量是65kg，伞的质量是5kg，当跳伞运动员打开伞在空中匀速直线下落时，人和伞受到的空气阻力是

N参考答案：686分析：跳伞运动员和伞在空中做匀速直线运动，受到力是平衡力，二者大小相等，方向相反．解答：解：人和伞的总重力：G=mg=（65kg+5kg）×9.8N/kg=686N；

由于跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，处于匀速直线运动状态，所以人和伞受到的阻力与人和伞的总重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，因此阻力大小为686N，方向为竖直向上13.用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用________挡（填“×1”或“×100”），换挡后，在再次测量前先要_______。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）15.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0（如图甲所示），若将气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少？已知大气压强为P0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变.

参考答案：对缸内理想气体，平放初态：p1=p0，v1=L0s

（2分）

悬挂末态：对缸体，Mg+p2s=p0s

即p2=p0-Mg/s，v2=LS

（3分）由玻意耳定律：p1v1=p2v2，即p0L0s=（p0-Mg/s）LS

（3分）得：气柱长度为L=p0L0s/(p0s-Mg)

（2分）

17.（10分）固定不动的正点电荷A，带电量为Q＝1.0×10－6C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点，电场力做负功为1.8×10－3J．若把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9×109m／s2，求B电荷能达到的最大速度．（静电力常量k=9.0×109N·m/C2

=1.55）参考答案：由

得，

①

由动能定理，

②

将①②式联立