上海合慶中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海合慶中學(xué)高二物理下學(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.放射性同位素電池是一種新型電池，它是利用放射性同位素衰變放出的高速帶電粒子（α射線、β射線）與物質(zhì)相互作用，射線的動(dòng)能被阻止或吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽偻ㄟ^換能器轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置。其構(gòu)造大致是：最外層是由合金制成的保護(hù)層，次外層是防止射線泄漏的輻射屏蔽層，第三層是把熱能轉(zhuǎn)化成電能的換能器，最里層是放射性同位素。電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發(fā)出的射線如下表：同位素90Sr210Po238Pu射線βαα半衰期28年138天89.6年若選擇上述某一種同位素做為放射源，使用相同材料制成的輻射屏蔽層，制造用于執(zhí)行長期航天任務(wù)的核電池，則下列論述正確的是（

）

A．90Sr的半衰期較長，使用壽命較長，所需的屏蔽材料較薄

B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長，所需的屏蔽材料較薄

C．238Pu的半衰期最長，使用壽命最長，所需的屏蔽材料較薄

D．放射性同位素在發(fā)生衰變時(shí)，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但衰變前后的總質(zhì)量數(shù)不變參考答案：CD2.（單選）右圖表現(xiàn)的是下列哪種情形下的電場線A．單個(gè)正點(diǎn)電荷

B．單個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷C．等量異種點(diǎn)電荷

D．等量同種點(diǎn)電荷參考答案：C3.量子通訊衛(wèi)星是一種傳輸高效的通信衛(wèi)星，徹底杜絕間諜竊聽及破解的保密通信技術(shù)，具有很強(qiáng)的抗衡外國的網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御能力，2016年8月16日，我國首顆量子衛(wèi)星（“墨子號(hào)”）成功升空，運(yùn)行在高度約500km的圓形軌道上，下列說法正確的是（）A．量子衛(wèi)星的軌道平面可能與北京同緯度的軌道平面重合B．量子衛(wèi)星運(yùn)行的周期比同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期大C．量子衛(wèi)星運(yùn)行的線速度比同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度小D．量子衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度比同步衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大參考答案：D【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力解出周期和向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，根據(jù)軌道半徑的大小進(jìn)行討論．【解答】解：A、量子衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，軌道平面一定過地心，不可能與北京同緯度的軌道平面重合，故A錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星距地面的高度大約是B、根據(jù)，量子衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，量子衛(wèi)星運(yùn)行的周期比同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期小，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)，量子衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，量子衛(wèi)星運(yùn)行的線速度比同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)，量子衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，量子衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度比同步衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大，故D正確；故選：D4.在學(xué)習(xí)光的色散的時(shí)候老師在課堂上做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，讓某特制的一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚（玻璃較厚），經(jīng)折射分成兩束單色光a、b，已知a光是紅光，而b光是紫光，你認(rèn)為圖3中哪個(gè)光路圖是正確的（

）參考答案：5.下列說法中正確的是

A．相互接觸的物體之間一定有彈力作用

B．不接觸的物體之間也可能有彈力作用

C．壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面

D．壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.14．如圖所示，金屬環(huán)半徑為a，總電阻為2R，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直穿過環(huán)所在平面．電阻為R／2的導(dǎo)體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時(shí)，桿兩端的電壓為____________。參考答案：7.如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸正方向振動(dòng)。則波的周期為

▲

s；波速大小為

▲

m/s。參考答案：2s

2m/s8.用n1、n2分別表示主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，D1、D2分別表示主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的直徑，設(shè)傳動(dòng)過程中帶與帶輪之間無相對(duì)滑動(dòng)，證明帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：i==．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．分析：同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，根據(jù)v=rω，ω=2πn列式求解即可．解答：解：同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度v相等，根據(jù)v=rω，有：v=；根據(jù)ω=2πn，n與ω成正比，即：；故帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：i==；答：證明如上．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，然后結(jié)合線速度、角速度關(guān)系公式列式分析，基礎(chǔ)題目．9.若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對(duì)外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡________(填“吸收”或“放出”)的熱量是________J，氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對(duì)外界做了0.1J的功，同時(shí)吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了________J.參考答案：吸收，0.6，0.2。10.將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖，金屬球表面的電勢(shì)處處相等，a、b為電場中的兩點(diǎn)，則:a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的

;檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的

參考答案：高 低11.某次實(shí)驗(yàn)紙帶的記錄如圖1所示，圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從O點(diǎn)開始每打5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則小車通過D點(diǎn)時(shí)速度是

m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度是

m/s2.（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz）參考答案：

2.476m/s

6.18m/s2

12.在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場中，某帶負(fù)電荷的小球作勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，

依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)與電場方向在同一個(gè)豎直面

內(nèi)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．已知過B點(diǎn)切線與AC連線平行，D點(diǎn)為AC線段的中點(diǎn)，BD連線恰與AC垂直，則關(guān)于質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為與質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為關(guān)系是

，（填=、>、或<），電場方向

.參考答案：13.如圖二所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)電阻r=1Ω,R1＝6Ω，R2＝4Ω，R3＝12Ω，電流表電阻不計(jì)。開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)電流表示數(shù)為_________A，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2均斷開時(shí)S2兩端的電壓為_________V（此空結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：5，16。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個(gè)位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時(shí)，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時(shí)，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時(shí)，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生15.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一條長為的絲線穿著兩個(gè)質(zhì)量均為的金屬環(huán)A和B，將線的兩端都系于同一點(diǎn)O，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于靜電斥力使絲線構(gòu)成一等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)處于同一水平面上，如不計(jì)環(huán)與絲線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？參考答案：17.如圖：AB兩板相距很近，板中央有正對(duì)小孔，一束電子從Ａ板小孔水平射入AB之間，電子射入Ａ板小孔時(shí)動(dòng)能100ev，電子束是連續(xù)射入的。在Ｂ板右側(cè)，平行金屬板MN之間加20V恒定電壓，板長L＝4×10-2m，板間距離d＝8×10－3m，電子從MN兩板左側(cè)中央處射入?，F(xiàn)在AB板間加一個(gè)交變電壓U1，在t＝0到t=2s時(shí)間內(nèi)，Ａ板電勢(shì)高于Ｂ板，則在Ｕ１隨時(shí)間變化的第一個(gè)周期內(nèi)，在哪段時(shí)間內(nèi)從Ａ板小孔射入的電子從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)射出（不計(jì)電子在AB間運(yùn)動(dòng)時(shí)間）

參考答案：18.（15分）光滑水平面上有質(zhì)量均為m的A、B兩物體，B上裝有一輕彈簧，B原來靜止，當(dāng)A以初速度v正對(duì)B滑行，到彈簧壓縮最大時(shí)。（1）物體A的速度為多少，方向如何？（2）此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為多少？（3）分析當(dāng)彈簧由壓縮最大到再次彈開過程中B的運(yùn)動(dòng)情況。參考答案：解析：（1）彈簧壓縮最大時(shí)，A、B速度相等，設(shè)為v1，A、B壓縮彈簧過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守