湖南省湘潭市湘乡洋潭中学高二物理下学期期末试题含解析

湖南省湘潭市湘乡洋潭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. 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是   A．法拉第发现了电磁感应现象   B．安培发现了电流的磁效应   C．洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律   D．奥斯特发现了磁场对运动电荷的作用规律 参考答案： A 2. 下列叙述中不正确的是（　　） A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 B．能量是守恒的，所以不必节约能源 C．大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因 D．“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一 参考答案： B 【考点】能源的利用与环境保护；能源的开发和利用． 【分析】明确地球上的化石能源来自于太阳能； 能量是守恒的，但能源耗散后将不能再使用，故应保护能源； CO2是产生温室效应的主要原因； 塑料垃圾难以降解，故造成环境严重的污染． 【解答】解：A、煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能，故A正确； B、能量是守恒的，但是可用能源消耗后将不能再用，故应保护能源，故B不正确； C、大气中CO2的含量增大会引起温室效应，使地球表面温度升高，故C正确； D、白色污染是人们对难降解的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓．它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象，故D正确． 本题选不正确的，故选B． 3. 某实心均匀球的半径为R、质量为M，在球外离球面h高处有一质量为m的质点．则它们之间的万有引力为(　　) 参考答案： B 4. （多选）如图所示，OP、OQ为匀强磁场的边界，磁场分布足够广，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电量为q的电荷（重力不计）以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入，并从N点垂直OQ离开，已知θ=30°，OM=l，则（      ） A．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于l B．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于 C．该电荷在磁场中运动的时间为 D．该电荷在磁场中运动的时间为 参考答案： BC 5. （多选）根据热力学定律，下列说法中正确的是 A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量 C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 D．无论人类制冷技术怎样提高，绝对零度永远达不到 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，一质量为m，电量为q的带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场，离开电场时，偏转距离为d/2，那么带电粒子离开电场时的动能           （粒子重力不计） 参考答案： 由题，带电粒子离开电场时，偏转距离为1/2d，而两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，则离开电场和进入电场两点间电势差为1/2U，电场力做功为1/2qU，由动能定理得： 7. 用多用电表测量某电阻的阻值时，先将选择开关置于“×10”挡，把两支表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。此时电流的方向是从________（填“黑”或 “红”）表笔流出电表。然后将两支表笔与电阻两极连接，指针位置如图，则被测电阻的阻值为_________。 参考答案： 8. 弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为_______20cm/s，t=_______s2.75时，位于x2=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置． 参考答案： 20，2.75 9. 如图所示。放在磁感应强度为1.0T的匀强磁场中的导体abc中通有方向由a到b到c、大小为2.0A的电流。ab=0.3m，bc=0.4m。则该导体受到的安培力大小为             ，方向为               。   参考答案： 10. （4分）一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的反应方程是                    ，此反应过程的质量亏损为△m。已知阿伏伽德罗常数为NA，真空中的光速为c。若1 mol氘核和1 mol氚完全发生核反应生成氦核，则在这个核反应中释放的能量为_______________。 参考答案： ，NA△m c2 11. 导体中的电流是5mA，那么在3.2秒内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。 参考答案： 12. 光纤通过所用的原理是光的_______,光缆有内外两层，设光缆的内芯材料的折射率为n1，光缆的外套材料的折射率为n2，则n1______n2.(填“大于”、“等于”或“小于”) 参考答案： 全反射；大于 13. 一段导体的电阻减小6后，接在原电源上发现电流比原来增大1/4，则该导体原来的电阻为__________。 参考答案： ____30Ω___ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组学生依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下： ①让滑块从离挡板某一距离L处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开固定高度装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中； ②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门（假设水流出时均匀稳定）； ③记录下量筒收集的水量V； ④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作； ⑤测得的数据见表格： 次数 1 2 3 4 5 6 L（m） 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 V（mL） 90 84   62 52 40 ①该实验利用量筒中收集的水量来表示　  　．（填序号） A．水箱中水的体积       B．水从水箱中流出的速度   C．滑块下滑的时间       D．滑块下滑的位移 ②小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V=　   　mL． （3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的L，水量V将　    　（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的L，水量V将　   　．（填“增大”“不变”或“减小”） 参考答案： （1）C；（2）74；（3）不变，减少 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】（1）解答的关键是明确该实验的实验原理，初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比，就可验证该运动是否匀变速直线运动． （2）（3）根据初速度为零初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，由此可以求出下滑位移s与水量体积之间的关系，以及水量的变化情况． 【解答】解：（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间． 故选：C． （2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比，即L=kV2． 根据1、3组数据可得： L1=kv12 L3=kv32 小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由此解得水量为：V3≈74mL； （3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，物体的加速度不变，则相同的s，水量V将不变，若保持滑块质量不变，增大倾角θ，加速度将增大，则相同的s，时间减小，水量V将减少． 故答案为：（1）C；（2）74；（3）不变，减少 15. 用伏安法测量电阻R的阻值，并求出其电阻率ρ.实验器材：电压表V(内阻约为40 kΩ)、电流表A(内阻约为30 Ω)、滑动变阻器R0、电源E、开关S、待测电阻R(约为50 Ω)及导线若干． (1)在下面的虚线框内画出测量R的电路图．                         图甲 (2)如图甲所示的坐标中的7个点表示实验中测得的7组电流I、电压U的值，试作出U—I图线并通过图线求出电阻值R=________Ω.(保留三位有效数字) (3)待测电阻是一均匀材料制成的电阻丝，用游标为50分度的游标卡尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如下图甲、乙所示，由图可知其长度为____cm，直径为____mm. (4)由以上数据可求出ρ＝________Ω·m(保留三位有效数字)． 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在光滑的水平面上放着甲、乙两个物块，甲的质量为m,乙的质量为2m，开始物体乙静止与一个轻质弹簧相连接，甲以速度v向乙运动．在运动过程中 （1）弹簧压缩量最大时，乙的速度为多少？ （2）当乙的速度最大时，甲的速度为多少？ 参考答案： （1）（2） 试题分析：甲、乙及弹簧组成的系统合力为零，系统的动量守恒．当甲乙速度相同时，弹簧被压缩到最短，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律和能量守恒定律解答；当乙的速度最大时，弹簧为原长，再根据系统的动量守恒和机械能守恒求解． （1）弹簧压缩量最大时，甲乙共速，设为。 取向右为正方向，根据动量守恒定律得：，解得； （2）乙的速度最大时，弹簧为原长，设此时甲、乙速度分别为和； 根据动量守恒定律得：； 根据机械能守恒定律得 解得． 17. 在真空中O点放一个电荷Q=+1.0×10﹣9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30cm，M点放一个点电荷q=﹣1.0×10﹣10C，如图所示，求： （1）q在M点受到的作用力； （2）M点的场强；拿走q后M点的场强． 参考答案： 解：（1）电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律得： FM=k= N=1.0×10﹣8 N． 因为Q带正电，q带负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q． （2）由电场强度的定义式得： EM== N/C=100 N/C，方向由O指向M． 拿走q后M点的场强仍为100 N/C，方向由O指向M． 答：（1）q在M点受到的作用力大小1.0×10﹣8 N，方向沿MO指向Q； （2）M点的场强大小100 N/C，方向由O指向M；拿走q后M点的场强，不变． 【考点】库仑定律． 【分析】（1）直接根据库仑定律公式进行计算即可； （2）利用电场强度的定义式即可求出在M所在处的场强的大小； 18. 如图所示，一个冲击摆,它可以用来测量高速运动的子弹的速率。一质量m=10g的子弹,以一定水平速度射入冲击摆的木质摆锤中,冲击摆的摆锤上升至最大高度时摆线与竖直方向的夹角。设摆锤质量M=1kg，摆长L=0.9m，运动过程不计空气阻力，重力加速度。求：（1）子弹击中摆锤后两者的共同速度是多大？（2）子弹的初速度是多大？ 参考答案： 由题意，运动过程不计空气。 阻力摆锤和子弹一起摆动上升的过程机械能守恒，（文字说明2分） 则有： …………………①（4分） 代入数据，解得： ……② （3分） 以子弹和摆锤为系统，击打过程内力远远大于外力作用 系统在水平方向上动量守恒，…（文字说明2分）则有： …③（4分） 代入数据，解得： …