福建省南平市大洲學(xué)校高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

福建省南平市大洲學(xué)校高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速率為v0．若從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期內(nèi)，合外力（）A．做功一定為0B．做功一定不為0C．做功一定是mv02D．做功可能是0到mv02之間的某一個(gè)值參考答案：A【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量．【分析】振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)簡諧振動(dòng)的特點(diǎn)，結(jié)合動(dòng)能定理判斷合力的功．【解答】解：振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始算起，在半個(gè)周期內(nèi)的初末速度大小相等，方向相反，動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理，合力做功一定為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A2.在圖中有四個(gè)日光燈的接線圖，圖中S為起動(dòng)器，L為鎮(zhèn)流器，其中正確的是：()參考答案：A3.（單選）關(guān)于電荷所受電場力和洛倫茲力，下列的說法中正確的是A．電荷在磁場中一定受洛倫茲力作用B．電荷在電場中一定受電場力作用C．電荷所受電場力一定與該處電場方向一致D．電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場方向垂直參考答案：B4.如圖3所示，三個(gè)完全相同的絕緣金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，c球在xoy坐標(biāo)系原點(diǎn)o上。a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量比b所帶電荷量少。關(guān)于c受到a和b的靜電力的合力方向，下列判斷正確的是（

）A.從原點(diǎn)指向第Ⅰ象限

B.從原點(diǎn)指向第Ⅱ象限C.從原點(diǎn)指向第Ⅲ象限

D.從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限參考答案：D5.（單選）如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想表，接線柱a、b接路端電壓u＝311sin314t（V）的正弦交流電源。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，示數(shù)發(fā)生變化的電表是：A．A1

、A2

B．A2、V2C．A1

、A2、V2

D．A1

、A2、V1、V2參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，它裝有雙金屬片溫度傳感器，其作用是控制電路的通斷，常溫下右圖中上下觸點(diǎn)是

（填“接觸”或“分離”）的，當(dāng)溫度升高時(shí)雙金屬片

_（填“上層”或“下層”）膨脹比另一層大。若需要設(shè)定更高的溫度，則應(yīng)該調(diào)節(jié)升降螺絲向

（填“上”或“下”）。參考答案：接觸，上層，下7.如圖所示，一個(gè)物體在水平面上靜止時(shí)，受到的重力大小為G1，受到地面的支持力大小為F1；當(dāng)該物體在斜面上靜止時(shí)，受到的重力大小為G2，受到斜面的支持力大小為F2。則有G1----______________G2(填“等于”或“不等于”)；F1____F2(填“等于”或“不等于”)參考答案：_等于____;

__不等于_8.如圖，用絕緣絲線將一帶正電的小球N掛在水平橫桿上的P點(diǎn)，在N的左側(cè)放置一帶正電的小球M，由于靜電相互作用，N平衡時(shí)絲線與豎直方向有一定的偏角。如果M的電荷量加倍，絲線偏角（選填“變大”、“變小”或“不變”）。如果兩球的電荷量不變，把M向左移動(dòng)一定距離，N靜止時(shí)受到的靜電力（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：9.（2分）四川汶川發(fā)生地震后，為了給災(zāi)區(qū)人民及時(shí)提供急需的生活用品，空軍動(dòng)用大型飛機(jī)向?yàn)?zāi)區(qū)空投救災(zāi)物資。假設(shè)空投物資在空中的下落可以看成平拋運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)空投物資時(shí)的水平速度為v，飛行的高度為h，重力加速度為g，則物資落地時(shí)的速度大小為

。參考答案：10.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表，表頭是一個(gè)內(nèi)阻為Rg=500Ω，滿偏電流為1mA的毫安表，表盤刻度分為100個(gè)刻度.現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個(gè)量程，則所串聯(lián)的電阻R1=______，此時(shí)刻度盤每個(gè)刻度表示______V，所串聯(lián)的電阻R2=______參考答案：9500Ω;0.1;90000Ω11.在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，固定一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷．以Q為圓心畫一個(gè)圓，A、B為直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，且連線平行于電場線．C、D為垂直電場線的直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，如圖所示．已知B點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小是

；C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

．

參考答案：2E，12.自然界中只存在________種電荷，________電荷和______電荷，同種電荷相互________，異種電荷相互________．參考答案：兩正負(fù)排斥吸引13.如圖所示，在場強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場中，一根長為l的絕緣桿，兩端分別固定著帶有電量＋q和－q的小球（大小不計(jì)）．現(xiàn)讓緣絕桿繞中點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角，則轉(zhuǎn)動(dòng)中帶電小球克服電場力做功為___________．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。（1）請(qǐng)比較P、Q兩點(diǎn)中電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強(qiáng)度方向相反)

(1分)15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的彈性小球A和B分別掛在L1=0.81m，L2=0.36m的細(xì)線上，兩球重心等高且互相接觸，現(xiàn)將A球拉離平衡位置與豎直方向夾角小于5°后由靜止開始釋放，已知當(dāng)A與B相碰時(shí)發(fā)生速度交換，即碰后A球速度為零，B球速度等于A球碰前的速度；當(dāng)B與A相碰時(shí)遵循相同的規(guī)律，且碰撞時(shí)間極短忽略不計(jì)。求從釋放小球A開始到兩球發(fā)生第3次碰撞的時(shí)間t。（已知π2≈g）參考答案：17.（14分）處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出一系列不同頻率的光，稱為氫光譜．氫光譜線的波長l可以用下面的巴耳末—里德伯公式來表示

n，k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)。，對(duì)于每一個(gè)k，有，R稱為里德伯常量，是一個(gè)已知量。對(duì)于的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；的一系列譜線其波長處在可見光區(qū)，稱為巴耳末系。用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用賴曼系波長最長的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為U1，當(dāng)用巴耳末系波長最短的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為U2。已知電子電量的大小為，真空中的光速為，試求：普朗克常量和該種金屬的逸出功。參考答案：解析：由巴耳末—里德伯公式

可知賴曼系波長最長的光是氫原子由n=2→k=1躍遷時(shí)發(fā)出的，其波長的倒數(shù)

(1)對(duì)應(yīng)的光子能量為

(2)式中h為普朗克常量。巴耳末系波長最短的光是氫原子由n=∞→k=2躍遷時(shí)發(fā)出的，其波長的倒數(shù)

(3)對(duì)應(yīng)的光子能量

(4)用A表示該金屬的逸出功，則和分別為光電子的最大初動(dòng)能．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得

(5)

(6)解得

(7)

（8）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題14分。(1)式2分，(2)式2分，(3)式2分，(4)式2分，(5)、(6)式各2分。(7)、(8)式各1分。18.如圖所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d。空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P、M間接有阻值為3R的電阻。Q、N間接有阻值為6R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效電阻為R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度。若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度為g。求：（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsinθ/2時(shí)，金屬桿ab消耗的電功率；（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功。參考答案：解：（1）由題意得：，則金屬桿達(dá)最大速度時(shí)，受力平衡：（1分）（1分）（1分）