湖南省婁底市漣源湄江鎮(zhèn)第二中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省婁底市漣源湄江鎮(zhèn)第二中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，在水平勻強磁場中豎直放置一矩形線圈，線圈平面與磁場垂直，線圈繞其底邊轉(zhuǎn)過90°至水平位置的過程中，穿過線圈的磁通量的變化情況是

A．變大

B．不變

C．變小

D．先變小后變大參考答案：C2.電場強度的單位是下列單位中的（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：AC3.（單選）一列簡諧機械橫波某時刻的波形如圖所示，波源的平衡位置坐標為x=0。當波源質(zhì)點處于其平衡位置上方且向下運動時，A．x=2m的質(zhì)點在其平衡位置下方且向下運動

B．x=4m的質(zhì)點在其平衡位置上方且向上運動C．x=6m的質(zhì)點在其平衡位置下方且向上運動

D．x=2m的質(zhì)點在其平衡位置上方且向下運動參考答案：C4.如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以自由轉(zhuǎn)動的銅盤（不計各種摩擦），現(xiàn)讓銅盤轉(zhuǎn)動。下面對觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是（

）A．銅盤中沒有感應(yīng)電動勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動下去B．銅盤中有感應(yīng)電動勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動下去C．銅盤中既有感應(yīng)電動勢又有感應(yīng)電流，銅盤將很快停下D．銅盤中既有感應(yīng)電動勢又有感應(yīng)電流，銅盤將越轉(zhuǎn)越快參考答案：C5.下表表示某受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變化的關(guān)系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為f固，則

A．f固=60Hz

B．60Hz<f固<70Hz

C．50Hz<f固<60Hz

D．以上選項都不對參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.將質(zhì)子和電子先后放在同一電場的同一位置，它們在電場中的加速度方向

（填相同或相反），

(填質(zhì)子或電子)加速度大。參考答案：相反，電子7.我國生活用電的交流電電壓的最大值為________V,有效值為_________V。頻率為

Hz參考答案：8.交變電壓u=20sin50πt(V)，加在阻值為10Ω的電阻兩端，該交流的周期是________，電阻消耗的電功率是_______________。參考答案：9.氫原子第n能級的能量其中E1是基態(tài)能量，而n＝1、2、3…….若一氫原子發(fā)射能量為的光子后處于比基態(tài)能量高出的激發(fā)態(tài)，則氫原子發(fā)射光子前處于第________能級，發(fā)射光子后處于第________能級．參考答案：10.質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后進入同一勻強磁場做圓周運動，則這兩個粒子的動能之比為

，軌道半徑之比為

，周期之比為

參考答案：1:2,

1:,

1:211.正方形導(dǎo)線框abcd，匝數(shù)為10匝，邊長為20cm，在磁感強度為0.2T的勻強磁場中圍繞與B方向垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為120r／min。當線框從平行于磁場位置開始轉(zhuǎn)過90°時，線圈中磁通量的變化量是__

wb，平均感應(yīng)電動勢為___V。參考答案：12.如圖所示虛線框內(nèi)為歐姆表的示意圖，當此時兩表筆短接時，表頭上的電流為滿偏，大小為5mA，而干電池的電壓為1.5V，那么該歐姆表的總內(nèi)阻為________Ω。若用該歐姆表測電阻時，指針偏在滿刻度的一半處，則待測電阻的阻值為________Ω。參考答案：300,300兩質(zhì)量均為13.M的冰船A、B靜止在光滑冰面上，軸線在一條直線上，船頭相對，質(zhì)量為m的小球從A船跳入B船，又立刻跳回，A、B兩船最后的速度之比是_______________。參考答案：M：（M+m）

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，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動的規(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。請你對上述現(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)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：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，均給分。

（1分）

15.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當擺的振幅不大時,才能認為擺的振動是___________運動.(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）圖中M1和M2是絕熱氣缸中的兩個活塞，用輕質(zhì)剛性細桿連結(jié)，活塞與氣缸壁的接觸是光滑的、不漏氣的，M1是導(dǎo)熱的，M2是絕熱的，且M2的橫截面積是M1的2倍。M1把一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸的L1部分，M1和M2把一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸的L2部分，M2的右側(cè)為大氣，大氣的壓強P0是恒定的。K是加熱L2中氣體用的電熱絲。初始時，兩個活塞和氣體都處在平衡狀態(tài)，分別以V10和V20表示L1和L2中氣體的體積。現(xiàn)通過K對氣體緩慢加熱一段時間后停止加熱，讓氣體重新達到平衡態(tài)，這時，活塞未被氣缸壁擋住。加熱后與加熱前比，L1和L2中氣體的壓強是增大了、減小了還是未變？要求進行定量論證。參考答案：解法一用n1和n2分別表示L1和L2中氣體的摩爾數(shù)，P1、P2和V1、V2分別表示L1和L2中氣體處在平衡態(tài)時的壓強和體積，T表示氣體的溫度（因為M1是導(dǎo)熱的，兩部分氣體的溫度相等），由理想氣體狀態(tài)方程有

p1V1=n1RT

（1） P2V2=n2RT

（2）式中R為普適氣體常量。若以兩個活塞和輕桿構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象，處在平衡狀態(tài)時有p1S1－p2S1+p2S2－p0S2=0

（3）已知

S2=2S1

（4）由（3）、（4）式得

p1+p2=2p0

（5）由（l）、（2）、（5）三式得

（6）若（6）式中的V1、V2是加熱后L1和L2中氣體的體積，則p1就是加熱后L1中氣體的壓強。加熱前L1中氣體的壓強則為

（7）設(shè)加熱后，L1中氣體體積的增加量為△V1，L2中氣體體積的增加量為△V2，因連結(jié)兩活塞的桿是剛性的，活塞M2的橫截面積是M1的2倍，故有

△V1=△V2=△V

（8）加熱后，L1和L2中氣體的體積都是增大的，即△V>0。[若△V<0，即加熱后，活塞是向左移動的，則大氣將對封閉在氣缸中的氣體做功，電熱絲又對氣體加熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增加，溫度將上升，而體積是減小的，故L1和L2中氣體的壓強p1和p2都將增大，這違反力學(xué)平衡條件（5）式］于是有

V1=V10+△V

（9）

V2=V20+△V

（10）由（6）、（7）、（9）、（10）四式得

（11）由（11）式可知，若加熱前V10=V20，則p1＝p10，即加熱后p1不變，由（5）式知p2亦不變；若加熱前V10＜V20，則p1<p10，即加熱后P1必減小，由（5）式知P2必增大；若加熱前V10＞V20,則p1>p10，即加熱后p1必增大，由（5）式知p2必減小。評分標準：本題20分。得到（5）式得3分，得到（8）式得3分，得到（11）式得8分，最后結(jié)論得6分。解法二設(shè)加熱前L1和L2中氣體的壓強和體積分別為p10、p20和V10、V20，以pl、p2和V1、V2分別表示加熱后L1和L2中氣體的壓強和體積，由于M1是導(dǎo)熱的，加熱前L1和L2中氣體的溫度是相等的，設(shè)為T0，加熱后L1和L2中氣體的溫度也相等，設(shè)為T．因加熱前、后兩個活塞和輕桿構(gòu)成的系統(tǒng)都處在力學(xué)平衡狀態(tài)，注意到S2=2S1，力學(xué)平衡條件分別為

p10+p20=2p0

（1）

p1+p2=2p0

（2）由（l）、（2）兩式得

p1－p10=－(p2－p20)

（3）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，對L1中的氣體有

（4）對L：中的氣體有

（5）由（4）、（5）兩式得

（6）（6）式可改寫成

（7）因連結(jié)兩活塞的桿是剛性的，活塞M2的橫截面積是M1的2倍，故有

V1－V10=V2－V20

（8）把（3）、（8）式代入（7）式得

（9）若V10=V20，則由（9）式得p1=p10，即若加熱前，L1中氣體的體積等于L2中氣體的體積，則加熱后L1中氣體的壓強不變，由（2）式可知加熱后L2中氣體的壓強亦不變。若V10<V20，則由（9）式得p1<p10，即若加熱前，L1中氣體的體積小于L2中氣體的體積，則加熱后L1中氣體的壓強必減小，由（2）式可知加熱后L2中氣體的壓強必增大。若V10>V20，則由（9）式得p1>p10，即若加熱前，L1中氣體的體積大于L2中氣體的體積，則加熱后L1中氣體的壓強必增大，由（2）式可知加熱后L2中氣體的壓強必減小。評分標準：本題20分。得到（l）式和（2）式或得到（3）得3分，得到（8）式得3分，得到（9）式得8分，最后結(jié)論得6分。17.如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運動，并發(fā)生對心碰撞，碰后m2被右側(cè)墻壁原速率彈回，又與m1碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求（1）第一次碰后m1球速度的大小（2）兩次碰撞中兩球損失的總機械能參考答案：（1）設(shè)兩個小球第一次碰后m1和m2速度的大小分別為和，由動量守恒定律得：

（4分）

=18.如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場和磁場的理想邊界，一束電子（電量為e，質(zhì)量為m，重力不計）由靜止狀態(tài)從P點經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ間