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1、湖北省荆门市东宝区牌楼中学高二物理期末试题含解析一、 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. 下列叙述符合物理学史实的是( )A牛顿发现了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力常量B伽利略通过实验和逻辑推理说明力不是维持物体运动的原因C相对论的创立表明经典力学已不再适用D麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验进行了验证参考答案:B2. (单选)荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献。惠更斯所做的碰撞实验可简化为:球1、球2、球3质量分别为m1、m2、m3,半径相同,并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上,彼此相互接触。现把质量为m1的小球拉开,上升
2、到H高处释放,如图7所示,已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律,且碰撞时间极短,H远小于L,不计空气阻力。若三个球的质量不同,要使球1与球2,球2与球3相碰后,三个球具有同样的动量,则m1m2m3( ) A.213 B.312 C.136 D.631参考答案:D3. 关于磁感线,下列说法不正确的是:A磁铁的磁感线从磁铁北极发出,终止于磁铁南极 B磁感线是闭合的曲线C磁感线不能相交D磁感线实际并不存在 参考答案:A4. 如图1所示的实验中,把B板固定,A板向右移动逐渐靠近B板的过程中,看到的现象和说明的问题是A静电计指针偏转角变大,说明平行板电容器的电容变大B静电计指针偏转角变大
3、,说明平行板电容器的电容变小C静电计指针偏转角变小,说明平行板电容器的电容变大D静电计指针偏转角变小,说明平行板电容器的电容变小 参考答案:C5. (单选)类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波,而电磁波也有横波和纵波参考答案:解:A、波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁
4、波当然成立,故A正确;B、干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B正确;C、机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质,而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,电磁场本身就是一种物质,所以电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,故C正确;D、机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的,故D错误本题选错误的,故选D二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 熊蜂能够以最大速度v1竖直向上飞,以最大速度v2竖直向下飞。熊蜂“牵引力”与飞行方向无关,空气阻力与熊蜂速度成正比,
5、比例系数为k。则熊蜂“牵引力”的大小是 ,熊蜂沿水平方向飞行的最大速度是 。参考答案:7. 一电容器原来带有2.010-8 C的电量,它的电容为20pF.如果给它再增加1.010-8 C的电量,则两板间电压将增加_V,若将它们带电量减为零,则它的电容将为_。参考答案:5.0108; 20pF根据公式可得,电容器的电容与其两端的电压,电荷量大小无关,决定于其自身的性质,所以它的电容仍旧为20pF思路分析:根据公式分析,电容器的电容的大小是由它自身的性质决定的,跟它两端的电压以及电荷量的多少无关,试题点评:本题考查了电容器的计算,注意电容器的电容的大小是由它自身的性质决定的,跟它两端的电压以及电荷
6、量的多少无关,8. 如图所示,圆弧轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放,与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连求:弹簧的最大弹性势能;A与B第一次分离后,物块A沿圆弧面上升的最大高度参考答案:解:A下滑与B碰前,根据机械能守恒得:3mgh=3mA与B碰撞,根据动量守恒得:3mv1=4mv2弹簧最短时弹性势能最大,系统的动能转化为弹性势能,据功能关系可得:Epmax=4m解得:Epmax=mgh据题意,AB分离时A的速度大小为v2A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中,根据机
7、械能守恒得:3mgh=3m解得:h=h答:弹簧的最大弹性势能是mgh;A与B第一次分离后,物块A沿圆弧面上升的最大高度是h9. 在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为210-8C,相距20cm,则它们之间的相互作用力大小为_N。在两者连线的中点处,电场强度大小为_N/C。参考答案:, 3.610410. 某同学在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值,选择开关指在“100”欧姆档,指针指示位置如图所示,则该电阻的阻值是 ;参考答案:220011. 如图所示,把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为,导体棒与磁场方向垂直,棒中通有电流,则导体棒所受安培力的大小为,为增大导体棒
8、所受的安培力,可采用的方法是(只填一种方法)。参考答案: ILB 、 增大B或I或L 12. (4分)一带电量为1.010-8C、质量为2.510-3kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动,匀强电场的方向与x轴平行。若从t=0时刻开始计时,已知该物体的位移x与时间t的关系是x=0.16t0.02t2,式中x以m为单位,t以s为单位则t=5.0s末物体的速率是 ms,该匀强电场的场强为 Vm。参考答案:0.04, 10413. 导体由普通状态向超导态转变时的温度称为_。参考答案:转变温度三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (9分)在探究单摆周期与摆长的关系实验中,
9、要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是_运动. (2)摆线要尽量选择_、_,并尽可能_(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案:(1)简谐(2分)(2)细一些、伸缩性小些,长(3分)(3)大(2分)(4)摆球经过平衡位置(2分)15. 如图4124所示,一闭合金属环从上而下通过通电螺线管,b为螺线管的中点,金属环通过a、b、c三处时,能产生感应电流吗?参考答案:金属环通过a、c处时产生感应
10、电流;通过b处时不产生感应电流四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一匀强电场,电场强度E=2104V/m,方向向下电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm(1)两点的电势差UCD等于多少?(2)如果令B板接地(即电势B=0),则C和D的电势C和D各是多少?参考答案:(1)-1000V(2)600V;1600V【分析】根据匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed,计算CD间的电势差;根据电势差的定义,UC0=C-0,所以C=UCB=EdCB,代入数据计算即可,仍要注意电势的正负。解:(1)场强方向向下,A板电势比B板电势高,故CD间的电势差为
11、负值,根据匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed,可得:UCD=Ed=-2.0104(10-3-2)10-2V=-1000V(2)令B板接地(即电势B=0),UCB=C-B即C=UCB-B=Ed-0=2.01040.03=600V同理: D=UDB-B=Ed-0=2.0104(0.10-0.02)V=1600V【点睛】解决本题的关键掌握匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed,注意d为沿电场线方向上的距离。17. 如图所示的装置中,线圈和线框都置于竖直平面内,线圈的面积S=1104cm2,线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的线框中的磁场是匀强磁场,磁感应强度B2=0.2Tab与线框都是裸导线且接触面光
12、滑,ab可在线框上滑动,它的长度为L=10cm,质量m=4g,闭合电路的总电阻R=0.5,不计一切摩擦,g=10m/s2试求: (1)若要使ab能处于静止状态,B1的大小应该是减弱还是增强?(2)当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为多大?参考答案:解:(1)要使ab处于静止状态,必须:B2IL=mg且安培力的方向向上,ab中的感应电流方向向左(由b到a),由楞次定律可知:B1的大小应该减弱(2)根据题意,由B2IL=mg 得感应电动势:E=IR=20.5V=1V由法拉第电磁感应定律 得 B1的变化率为 18. 如上图所示,滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B点,最后落在水平地面上。已知H=12m,h=6m,L=10m,斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数=0.1,g取10 m/s2,不计空气阻力。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变,求:(1)滑雪者离开B点时的速度大小;(2)若取地面为参考平面,滑雪者离开B点后动能和重力势能相等时距离地面的高度;(3)滑雪者落地时距离B点的水平距离。参考答案:(1)设滑雪者的质量为m,斜面长s1,倾角为,平台长s2,从A到B由动能定理得 =10m/s (2)滑雪者离开B点后,由机械能守恒定律得 解得=5.5m (3)