福建省寧德市福安老區(qū)中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

福建省寧德市福安老區(qū)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)兩面平整的玻璃板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜．現(xiàn)用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射玻璃板B，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化．當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次增到最亮．則A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與B下表面反射光疊加后加強(qiáng)B．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)C．溫度從t1升至t2過(guò)程中，A的高度增加λ/2D．溫度從t1升至t2過(guò)程中，A的高度增加λ/4參考答案：C2.如圖所示，豎直絕緣墻壁上有一個(gè)固定的質(zhì)點(diǎn)A，在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B，OA=OB,A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦猓率箲揖€偏離了豎直方向，由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)O的拉力大小（

）.A.逐漸減小

B.逐漸增大C.保持不變

D.先變大后變小參考答案：C3.如圖所示.水平方向有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，匝數(shù)為5的矩形線框ab邊長(zhǎng)為0.5m。ad邊長(zhǎng)為0.4m，線框繞垂直磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為20rad/s，線框通過(guò)金屬滑環(huán)與阻值為10Ω的電阻R構(gòu)成閉合回路。t=0時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方向平行。不計(jì)線框及導(dǎo)線電阻，下列說(shuō)法正確的是

A.線圈中的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為10VB.電阻R兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u=10sin20t(V)C.電阻R中電流方向每秒變化20次D.電阻R消耗的電功率為5W參考答案：C【詳解】A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A錯(cuò)誤.B.不計(jì)線框及導(dǎo)線電阻，則電阻R兩端電壓的最大值Um=Em=50V，則電阻R兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B錯(cuò)誤.C.交流電的頻率為，周期T=0.1s，電流在一個(gè)周期內(nèi)方向變化2次，所以電阻R中電流方向每秒變化20次；故C正確.D.R兩端電壓的有效值為，R消耗的電功率，解得P=125W；故D錯(cuò)誤.4.位于載流長(zhǎng)直導(dǎo)線近旁的兩根平行鐵軌A和B，與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行且在同一水平面上，在鐵軌A、B上套有兩段可以自由滑動(dòng)的導(dǎo)體CD和EF，如圖4所示，若用力使導(dǎo)體EF向右運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體CD將：

A．保持不動(dòng)

B．向右運(yùn)動(dòng)

C．向左運(yùn)動(dòng)

D．先向右運(yùn)動(dòng)，后向左運(yùn)動(dòng)參考答案：B5.（多選）帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理可運(yùn)用于各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)和電器中．下面利用了此物理原理的裝置有參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.把一個(gè)面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，當(dāng)把環(huán)翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，流過(guò)環(huán)某一橫截面的電量為_(kāi)_

__．參考答案：由、、得7.（5分）離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC間加有恒定電壓，正離子進(jìn)入B時(shí)速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F，單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問(wèn)題方便，假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度，則加在BC間的電壓U＝______________。

參考答案：8.將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，現(xiàn)取1滴溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為0.2m2，由此估算油酸分子直徑_________m參考答案：9.目前有一種磁強(qiáng)計(jì)，用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流．已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)電過(guò)程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)．兩電極M、N均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_________和電極__________(填M或N)的電勢(shì)高。參考答案： 10.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電量分別為Q和-Q，相距為L(zhǎng)，則們連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)________________參考答案：11.一個(gè)中性的物體失去一些電子，這個(gè)物體就帶

電；反之，這個(gè)中性的物體得到一些電子，它就帶

電。參考答案：12.一跳傘運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是65kg，傘的質(zhì)量是5kg，當(dāng)跳傘運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)傘在空中勻速直線下落時(shí)，人和傘受到的空氣阻力是

N參考答案：686分析：跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘在空中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到力是平衡力，二者大小相等，方向相反．解答：解：人和傘的總重力：G=mg=（65kg+5kg）×9.8N/kg=686N；

由于跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘在空中勻速直線下降，處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以人和傘受到的阻力與人和傘的總重力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反，因此阻力大小為686N，方向?yàn)樨Q直向上13.用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值，當(dāng)用“×10”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)該換用________擋（填“×1”或“×100”），換擋后，在再次測(cè)量前先要_______。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來(lái)相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）15.（12分）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的粒子P和Q同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又同時(shí)從磁場(chǎng)邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大，不計(jì)粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.今有一質(zhì)量為M的氣缸，用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)氣缸水平橫放時(shí)，空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)0（如圖甲所示），若將氣缸按如圖乙懸掛保持靜止時(shí)，求氣柱長(zhǎng)度為多少？已知大氣壓強(qiáng)為P0，活塞的橫截面積為S，它與氣缸之間無(wú)摩擦且不漏氣，且氣體溫度保持不變.

參考答案：對(duì)缸內(nèi)理想氣體，平放初態(tài)：p1=p0，v1=L0s

（2分）

懸掛末態(tài)：對(duì)缸體，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：氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)=p0L0s/(p0s-Mg)

（2分）

17.（10分）固定不動(dòng)的正點(diǎn)電荷A，帶電量為Q＝1.0×10－6C，點(diǎn)電荷B從距A無(wú)窮遠(yuǎn)的電勢(shì)為零處移到距A為2cm、電勢(shì)為3000V的P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功為1.8×10－3J．若把B電荷從P點(diǎn)由靜止釋放，釋放瞬間加速度大小為9×109m／s2，求B電荷能達(dá)到的最大速度．（靜電力常量k=9.0×109N·m/C2

=1.55）參考答案：由

得，

①

由動(dòng)能定理，

②

將①②式聯(lián)立