2021年湖南省岳陽(yáng)市云溪第一中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年湖南省岳陽(yáng)市云溪第一中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，由此可知A．P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)B．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)大D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)大參考答案：BD2.如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。t=0時(shí)，給小球一個(gè)垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)。在0≤t≤10s時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法中正確的有A．兩釘子間的距離為繩長(zhǎng)的1/6B．t=10.5s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為6NC．t=14s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為10ND．細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔為3s參考答案：ABD3.在光滑絕緣的水平面上，同時(shí)釋放兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A和B，剛釋放時(shí)A球的加速度為a，經(jīng)一段時(shí)間后，B球的加速度也變?yōu)閍。則下列判斷正確的是

（

）A．兩個(gè)小球帶的是同種電荷

B.兩個(gè)小球帶的是異種電荷C．此時(shí)兩小球間的距離是開始的倍

D.此時(shí)兩小球間的距離是開始的/2倍參考答案：BD4.如圖所示電路，電鍵S閉合一段時(shí)間，在某一時(shí)刻t1突然打開電鍵S，則通過電阻R1中的電流I1隨時(shí)間變化的圖象可用下列哪個(gè)圖表示(

)參考答案：D5.在港珠澳大橋建設(shè)中，將一個(gè)直徑22m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。鋼筒質(zhì)量為M，起重機(jī)用10根對(duì)稱分布的、長(zhǎng)為22m的鋼索將其吊起，靜止于空中。則每根鋼索受到的拉力大小為（

）A. B. C. D.參考答案：B【詳解】由題意，每根鋼索與豎直方向的夾角為30，設(shè)每根鋼索受到的拉力大小為F，則有：10F=Mg，解得F=，故B正確，ACD錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓_______穿入手心，并使四指指向____________的方向，則拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受洛侖茲力的方向.參考答案：7.某介質(zhì)對(duì)紅光的折射率為n1，紅光在該介質(zhì)中的速度為v1,波長(zhǎng)為λ1，發(fā)生全反射的臨界角為C1，該介質(zhì)對(duì)紫光的折射率為n2，，紫光在該介質(zhì)中的速度為v2,波長(zhǎng)為λ2發(fā)生全反射的臨界角為C2，則n1

n2；λ1

λ2；v1

v2；C1

C2。（填<,>或=）參考答案：<

，

>

，

>

，

>

8.粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中，設(shè)都能飛出電場(chǎng)，則它們離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，側(cè)向位移之比y:yH=

，動(dòng)能增量之比=

。參考答案：1：2

2：19.丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即“電生磁”。英國(guó)物理學(xué)家法拉第受到“電生磁”的啟發(fā)后，把“磁生電”作為自己研究的方向。法拉第從“電生磁”想到“磁生電”的思維方法是

(填“分析推理”或“聯(lián)想類比”)。參考答案：聯(lián)想類比10.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，圖中畫出了三種溫度下黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系．可見，一方面，隨著溫度的降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有

（選填“增加”或“減少”），另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)

（選填“較長(zhǎng)”或“較短”）的方向移動(dòng)．參考答案：減少、較長(zhǎng)

解：由圖可知，隨溫度的降低，相同波長(zhǎng)的光輻射強(qiáng)度都會(huì)減??；同時(shí)最大輻射強(qiáng)度向右側(cè)移動(dòng)，即向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)；故答案為：減少；較長(zhǎng)．11.(1)研究光電效應(yīng)的電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是________．(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動(dòng)量的大小________(選填“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

(1).C

(2).減小【詳解】(1)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，因此在入射光頻率相同的情況下，光電子的最大初動(dòng)能相同，對(duì)應(yīng)的遏止電壓相同。在能發(fā)生光電效應(yīng)的前提下，光電流隨著光照強(qiáng)度的增大而增大。故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)光電子從金屬表面逸出的過程中，由于要克服金屬束縛做功，速度減小，動(dòng)量減小。12.（4分）示波器可以視為加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合，若已知前者的電壓為，后者的電壓為，極板長(zhǎng)為，板間距離為，且電子加速前初速度可以忽略不計(jì)。示波器的靈敏度被定義為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量，即。則示波器的靈敏度與加速電場(chǎng)的電壓和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓的關(guān)系是：

越大，靈敏度越??；靈敏度與

無(wú)關(guān)。(填“”或“”)參考答案：，13.（16分）電荷量大小為3×10-7C的負(fù)點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)的某點(diǎn)A，受到的電場(chǎng)力大小為6×10-3N，方向向右，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

N/C，方向

，若把另一電荷量為6×10-5C的正點(diǎn)電荷放在A點(diǎn)，則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

N/C，方向

。參考答案：2×104，向左，2×104，向左三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)細(xì)繩的長(zhǎng)度L.參考答案：（1）（2）（1）對(duì)B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?/p>

（2）由庫(kù)侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件、庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義列式求解．15.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，所以一個(gè)氣體的分子體積為：而設(shè)邊長(zhǎng)為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個(gè)數(shù)．根據(jù)總體積與分子個(gè)數(shù)，從而求出一個(gè)分子的體積，建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）如圖所示，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻（圖中未畫出）；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。參考答案：導(dǎo)體棒所受的安培力為

F=IlB

①該力大小不變，棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為

②當(dāng)棒的速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E=lvB

③棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

④由②④式得

⑤導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為

⑥負(fù)載電阻上消耗的平均功率為

⑦由⑤⑥⑦式得

⑧評(píng)分參考：①式3分（未寫出①式，但能正確論述導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng)的也給這3分），②③式各3分，④⑤式各2分，⑥⑦⑧式各2分。17.如下圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．參考答案：

18.如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×kg，帶電量為q=1.0×C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成45o角.小球在運(yùn)動(dòng)過程電量保持不變，重力加速度g=10m/s2．結(jié)果保留2位有效數(shù)字.

（1）畫出小球受力圖并判斷小球帶何種電荷

（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度E

（3）若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過0.5s時(shí)小球的速度v。參考答案：解：(1）受力如圖（略）------2分，小球帶負(fù)電--------1分（2）小球的電場(chǎng)力F=qE

由平衡條件得：F=mgtanθ

解得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×N/C----------（3分，）（3）剪斷細(xì)線后小球做初速度為0的勻加速直