2021年湖南省岳陽市云溪第一中學高二物理下學期期末試題含解析

2021年湖南省岳陽市云溪第一中學高二物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，由此可知A．P點電勢高于Q點電勢B．帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大C．帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大參考答案：BD2.如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細繩拴在鐵釘B上（細繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。t=0時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在0≤t≤10s時間內(nèi)，細繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法中正確的有A．兩釘子間的距離為繩長的1/6B．t=10.5s時細繩拉力的大小為6NC．t=14s時細繩拉力的大小為10ND．細繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔為3s參考答案：ABD3.在光滑絕緣的水平面上，同時釋放兩個質(zhì)量分別為m和2m的帶電小球（可視為質(zhì)點）A和B，剛釋放時A球的加速度為a，經(jīng)一段時間后，B球的加速度也變?yōu)閍。則下列判斷正確的是

（

）A．兩個小球帶的是同種電荷

B.兩個小球帶的是異種電荷C．此時兩小球間的距離是開始的倍

D.此時兩小球間的距離是開始的/2倍參考答案：BD4.如圖所示電路，電鍵S閉合一段時間，在某一時刻t1突然打開電鍵S，則通過電阻R1中的電流I1隨時間變化的圖象可用下列哪個圖表示(

)參考答案：D5.在港珠澳大橋建設中，將一個直徑22m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。鋼筒質(zhì)量為M，起重機用10根對稱分布的、長為22m的鋼索將其吊起，靜止于空中。則每根鋼索受到的拉力大小為（

）A. B. C. D.參考答案：B【詳解】由題意，每根鋼索與豎直方向的夾角為30，設每根鋼索受到的拉力大小為F，則有：10F=Mg，解得F=，故B正確，ACD錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓_______穿入手心，并使四指指向____________的方向，則拇指所指的方向就是運動電荷所受洛侖茲力的方向.參考答案：7.某介質(zhì)對紅光的折射率為n1，紅光在該介質(zhì)中的速度為v1,波長為λ1，發(fā)生全反射的臨界角為C1，該介質(zhì)對紫光的折射率為n2，，紫光在該介質(zhì)中的速度為v2,波長為λ2發(fā)生全反射的臨界角為C2，則n1

n2；λ1

λ2；v1

v2；C1

C2。（填<,>或=）參考答案：<

，

>

，

>

，

>

8.粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場線進入兩平行板間勻強電場中，設都能飛出電場，則它們離開勻強電場時，側向位移之比y:yH=

，動能增量之比=

。參考答案：1：2

2：19.丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場，即“電生磁”。英國物理學家法拉第受到“電生磁”的啟發(fā)后，把“磁生電”作為自己研究的方向。法拉第從“電生磁”想到“磁生電”的思維方法是

(填“分析推理”或“聯(lián)想類比”)。參考答案：聯(lián)想類比10.黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，圖中畫出了三種溫度下黑體輻射的強度與波長的關系．可見，一方面，隨著溫度的降低，各種波長的輻射強度都有

（選填“增加”或“減少”），另一方面，輻射強度的極大值向波長

（選填“較長”或“較短”）的方向移動．參考答案：減少、較長

解：由圖可知，隨溫度的降低，相同波長的光輻射強度都會減小；同時最大輻射強度向右側移動，即向波長較長的方向移動；故答案為：減少；較長．11.(1)研究光電效應的電路如圖所示．用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的是________．(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小________(選填“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

(1).C

(2).減小【詳解】(1)光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與光照強度無關，因此在入射光頻率相同的情況下，光電子的最大初動能相同，對應的遏止電壓相同。在能發(fā)生光電效應的前提下，光電流隨著光照強度的增大而增大。故C項正確，ABD三項錯誤。(2)光電子從金屬表面逸出的過程中，由于要克服金屬束縛做功，速度減小，動量減小。12.（4分）示波器可以視為加速電場與偏轉(zhuǎn)電場的組合，若已知前者的電壓為，后者的電壓為，極板長為，板間距離為，且電子加速前初速度可以忽略不計。示波器的靈敏度被定義為偏轉(zhuǎn)電場中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量，即。則示波器的靈敏度與加速電場的電壓和偏轉(zhuǎn)電場的電壓的關系是：

越大，靈敏度越?。混`敏度與

無關。(填“”或“”)參考答案：，13.（16分）電荷量大小為3×10-7C的負點電荷放入電場的某點A，受到的電場力大小為6×10-3N，方向向右，則A點的電場強度大小為

N/C，方向

，若把另一電荷量為6×10-5C的正點電荷放在A點，則A點電場強度大小為

N/C，方向

。參考答案：2×104，向左，2×104，向左三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大??；(2)細繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強度大?。?/p>

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點睛】本題關鍵是對物體受力分析，然后結合共點力平衡條件、庫侖定律和電場強度的定義列式求解．15.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）如圖所示，一直導體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導體棒一直在磁場中運動。若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。參考答案：導體棒所受的安培力為

F=IlB

①該力大小不變，棒做勻減速運動，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為

②當棒的速度為v時，感應電動勢的大小為E=lvB

③棒中的平均感應電動勢為

④由②④式得

⑤導體棒中消耗的熱功率為

⑥負載電阻上消耗的平均功率為

⑦由⑤⑥⑦式得

⑧評分參考：①式3分（未寫出①式，但能正確論述導體棒做勻減速運動的也給這3分），②③式各3分，④⑤式各2分，⑥⑦⑧式各2分。17.如下圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．參考答案：

18.如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×kg，帶電量為q=1.0×C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成45o角.小球在運動過程電量保持不變，重力加速度g=10m/s2．結果保留2位有效數(shù)字.

（1）畫出小球受力圖并判斷小球帶何種電荷

（2）求電場強度E

（3）若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過0.5s時小球的速度v。參考答案：解：(1）受力如圖（略）------2分，小球帶負電--------1分（2）小球的電場力F=qE

由平衡條件得：F=mgtanθ

解得電場強度E＝1.0×N/C----------（3分，）（3）剪斷細線后小球做初速度為0的勻加速直