江西省景德镇市历居山中学高二物理下学期期末试题含解析

江西省景德镇市历居山中学高二物理下学期期末试题含解析 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. 如图所示，绝缘轻杆可绕中点O转动，其两端分别固定带电小球A和B，处于水平向右的匀强电场中．初始时使杆与电场线垂直，松开杆后，在电场力作用下，杆最终停在与电场线平行的位置上，则下列说法正确的是 (  　) A.球一定带正电荷 B．A球的电荷量一定大于B球的电荷量 C．B球的电势能一定减少 D．两球的电势能之和一定减少 参考答案： D 2. 如图2，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放置一根长为L，质量为m的导线，当通以如图所示方向的电流后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B满足（   ） A．方向垂直斜面向上； B．，方向垂直斜面向下； C．，方向垂直向下； D．，方向水平向左；                                参考答案： BCD 3. 质点处于平衡状态，则以下判断正确的是                              （    ） A．质点一定不受力 B．质点一定没有加速度 C．质点可能有速度 D．质点可能保持静止 参考答案： BCD 4. 下列关于能的转化与守恒定律的说法错误的是（　　） A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一物体 B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化 C．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少 D．能的转化与守恒定律证明了能量既不会产生也不会消失 参考答案： A 【考点】能量守恒定律． 【分析】明确能量守恒定律的基本内容，知道能量的转化和守恒定律是指能量在转化和转移中总量保持不变；但能量会从一种形式转化为其他形式． 【解答】解：A、能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一物体．故A错误． B、能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化的．故B正确． C、某一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少；一个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其它物体的能量增加．故C正确． D、能的转化与守恒定律证明了能量既不会产生也不会消失，故D正确． 本题选择错误的，故选：A． 5. 下列现象属于光的衍射的是 A．太阳光通过三棱镜产生彩色条纹  B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C．雨后天空中的彩虹 D．对着日光灯从两支紧靠的铅笔间窄缝看到的彩色条纹 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用． 该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图 (b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为     V，内阻r为      Ω. 参考答案： 10  46±2 7. 某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12V的低压　　▲   （选填“交流电源”或“直流电源”）。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压   ▲   ；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压   ▲    （选填“增大”、“减小”或“不变”）。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是   ▲     （选填“控制变量法”、“转换法”或“类比法”）。 参考答案： 8. 如图4所示，一个半径为R质量为M的半圆形光滑小碗，在它的边上1/4圆弧处让一质量为m的小滑块自由滑下，碗下是一台秤，当滑块在运动时，台秤的最大读数是＿＿＿＿＿＿＿ 。   参考答案： Mg+3mg 9. 如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置时的照片，乙图是振子被拉到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动1/4周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T=________s，在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm（填“大于”、“小于”或“等于”）。 参考答案： 1.2s，大于 10. （8分）有三个质量分别为5M、3M、2M的小球A、B、C，其中B球带正电q，其余两球不带电，用足够长的不会伸长的绝缘线连接，均置于竖直向下的匀强电场中，场强大小为E，如图所示，释放A球，让三球由静止落下，下落一小段时间(球不相碰)，此时三球的加速度大小分别为：aA=_______，aB=________，aC=________；此时A、B间线的张力F=_______。 参考答案： aA=g＋，aB=g＋，aC=g，F= 11. 一列简谐横波以v=24m/s的速度水平向右传播，在t1、t2两时刻的波形分别如图中实线和虚线所示，图中两波峰处质点A、B的平衡位置相距7m，质点的振动周期为T，且3T＜t2﹣t1＜4T，在t2﹣t1时间内波向右传播的距离为25m，则这列波的波长为　6　m，这列波中各质点的振动周期为　0.25　s． 参考答案： 解：据题，波向右传播的距离为S=25m，而且3T＜（t2﹣t1）＜4T，所以3λ＜S＜4λ， AB间的距离小于一个波长，则得S=3λ+7m， 解得，λ=6m 由波速公式得，T=． 故答案为：6，0.25 12. 如图所示，相距为d的两平行金属板A、B上加电压U，A板电势高，在A板上放一小粒放射性物质，它不断向右侧空间各个方向放出质量为m、电量为q的α粒子，α粒子的最大速度为V，B板上涂荧光粉，α粒子轰击B板而发光，设α粒子不被B板反射，则B板的发光面积为               参考答案： 平行A板射出的α粒子，它们在类平抛运动，在B板上的集合会是一个圆． 平行A板方向，做匀速运动，r=vt 垂直A板方向，做匀加速运动， 13. 一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则电子在B点的电势能等于       eV  ，B点的电势为        V 。 参考答案： 110    -110 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图甲所示是某同学探究热敏电阻阻值随温度的变化规律时设计的实验图。通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图乙所示。 (1)由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________； (2)他将这个热敏电阻接入如图丙所示的电路中，已知电源电压为9V，R1＝30Ω，内阻不计的毫安表读数为500mA，则R2的阻值为________。 参考答案： (1)减小　(2)25Ω 15. 两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线．回答下列问题： (1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知(     ) A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据 B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据 C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据 D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据 (2)图象中两直线的交点表示的物理意义是(　  　) A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端 B．电源的输出功率最大 C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W D．电源的效率达到最大值 (3)根据图(b)，可以求出电源内电阻r＝________Ω.（结果保留2位有效数字） 参考答案： (1)AD　(2)BC　(3)　1.0　 ： （1）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大。 甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，故B错误，A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确．   故选AD。 （2）图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0， A、滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误； B、图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故B正确； C、定值电阻R0消耗功率为：P=U2I=1.0×0.5 W=0.5 W，故C正确； D、电源的效率为：，U越大，效率越大，故D错误。 （3）从图象可以得出定值电阻R0的阻值为：； 从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V， 图象斜率的绝对值为：，即电源的内阻为r=1.0Ω。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 碰碰车与甲同学的总质量为200kg．当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为250kg、速度为3.0m/s的迎面而来的载有乙同学的碰碰车相撞．碰后甲车恰好静止．假设碰撞时间极短，求： （1）碰后乙车的速度的大小； （2）碰撞中总机械能的损失． 参考答案： 解：（1）设甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v、V，碰后乙车的速度大小为V′．取碰撞前甲速度的方向为正方向，由动量守恒定律有   mv﹣MV=MV′① 代入数据得 V′=3m/s            ② （2）设碰撞过程中总机械能的损失为△E，应有 △E=mv2+MV2=MV′2 ③ 联立②③式，代入数据得△E=1500 J               ④ 答：（1）碰后乙车的速度的大小是3m/s； （2）碰撞中总机械能的损失是1500J． 【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律． 【分析】（1）甲、乙两车碰撞过程中系统的合外力为零，系统的动量守恒，根据动量守恒定律求出碰后乙车的速度大小． （2）根据能量守恒求出碰撞过程中机械能的损失． 17. 质量为10g的子弹，以300m/s的水平速度射入质量是240g的静止在光滑的水平桌面上的木块。若子弹留在木块中，木块运动的速度是多少？子弹把木块打穿，子弹穿过木块后的速度为100m/s，这时木块的速度又是多少？（计算结果保留2位有效数字） 参考答案： 解：设子弹的质量为m，速度为v0，木块的质量为M，若子弹留在木块中，子弹和木块组成的系统动量守恒，有： 　（3分）       代入数据解得木块的速度大小为  　（2分）       如果子弹把木块打穿，根据动量守恒定律有：       　（3分）       代入数据解得木块的速度大小为  　（2分） 18. 质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求： （1）带电粒子经加速电场加速后速度大小； （2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径； （3）匀强磁场的磁感应强度B． 参考答案： 解：（1）电子在M、N间加速后获得的速度为v，由动能定理得： mv2﹣0=eU 所以  v= （2）如图由几何关系可得：r2=d2+（r﹣L）2 得：r= （3）洛仑兹力提供向心力evB= 联立可得：B== 答：（1）电子进入磁场时的速度v为． （2）电子在