湖北省荆门市龙泉中学2017_2018学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

龙泉中学20172018年度上学期高二年级物理期末考试试题一、选择题。共10个小题，每小题5分，共50分。在给出的四个选项中至少有一项是符合题意的，选出符合题意的选项，把代号填入答题卡的答题栏中，全部选对得5分，选不全得3分，不选或选错得0分。1. 关于分子的热运动,下列说法正确的是( )A. 分子的热运动就是布朗运动B. 布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动,它反映液体分子的无规则运动C. 温度越高,悬浮微粒越大,布朗运动越激烈D. 物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈【答案】BC【解析】分子的热运动是永不停息的无规则的运动，不一定是布朗运动，A错；热运动只与温度有关，与物体的宏观运动无关，D错；2.如图所示，固定容器及可动活塞 P 都是绝热的，中间有一导热的固定隔板 B,B 的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞 P 缓慢地向 B 移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动 P 的过程中A. 外力对乙做功；甲的内能不变B. 外力对乙做功；乙的内能不变C. 乙传递热量给甲；乙的内能增加D. 乙的内能增加；甲的内能不变【答案】C【解析】【详解】活塞P压缩气体乙，则外力对气体乙做功，因P与外界隔热，可知乙的内能增加，因B是导热的隔板，可知乙的热量将传给甲，最终甲、乙的内能都增加，故选C.3.分子间的引力、斥力都与分子间距离有关，下列说法中正确的是.无论分子间的距离怎样变化，分子间的引力、斥力总是相等的 .无论分子间的距离怎样变化，分子间的斥力总小于引力.当分子处于平衡位置时，分子间的斥力和引力的大小相等.当分子间距离增大时，分子间的斥力比引力减小得快A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】分子间的引力、斥力并不总是相等的，只有在r=r0的位置才相等，选项错误； 当rr0时引力大于斥力；当rr0时引力小于斥力；选项错误；当分子处于平衡位置时，即在r=r0的位置时，分子间的斥力和引力的大小相等，选项正确；当分子间距离增大时，引力和斥力都减小，但是分子间的斥力比引力减小得快，选项正确；故选B.4. 如图所示在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c ，各导线中的电流大小相同。其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内。每根导线受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是（ ）A. 导线a所受合力方向水平向右B. 导线c所受合力方向水平向右C. 导线c所受合力方向水平向左D. 导线b所受合力方向水平向左【答案】B【解析】试题分析：对a来说，受到b的拆力和C的引力，而b靠近a，所以对a的作用力更大，所以a受到的合力向左，对b来说，受到a、c的拆力，并且是相等的，所以b受到的合力为0，对c来说，和a的情况正好相反，所以合力向右故选B考点：安培力点评：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥导线越近，磁场越强，安培力越大5. 如图所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q。将一个质量为m，带电量为q的小金属块（金属块可以看成质点）放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离Q的方向开始运动。则在金属块运动的整个过程中（ ）A. 电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能B. 金属块的电势能先减小后增大C. 金属块的加速度一直减小D. 电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热【答案】D【解析】试题分析：金属块在水平面上运动，在整个运动的过程中，金属块先加速后减速到零，动能变化为零，重力势能不变，所以机械能没有增加，电场力对金属块做的功等于金属块克服摩擦力做功系统增加的内能，故A错误，D正确；在整个运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B错误；开始时，电场力大于摩擦力，运动的过程中，电场力逐渐减小，则加速度减小，然后摩擦力大于电场力，加速度又逐渐增大，所以加速度先减小后增大，故C错误。考点：功能关系，电势能6.根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法正确的是( )A. 动能先增大，后减小B. 电势能先减小，后增大C. 电场力先做负功，后做正功，总功等于零D. 加速度先变小，后变大【答案】CD【解析】粒子受到斥力作用，根据电场力做功特点可知：从a运动到b过程中电场力做负功，电势能增加，动能减小，从b运动到c过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，整个过程中由于a与c在同一等势线上，故电场力不做功，AB错误，C正确；根据点电荷周围电场可知，距离原子核近的地方电场强度大，故越靠近原子核加速度越大，因此粒子加速度先增大后减小，故D错误故选C视频7.如下图所示，甲、乙两带电小球的质量为m，所带电量分别为+q和一q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向右的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线被拉紧。则当两小球均处于平衡时的可能位置是（）【答案】B【解析】典型的整体隔离法解决问题的体型，以整体为研究对象可知水平方向上两球所受电场力平衡，则竖直方向所受重力跟绳子的拉力一定平衡，即绳子处于竖直状态，其实根据排除法已经可以确定选B，故选B8.如图示，当 a、b 间的电压为 4V 时，电流表 G 的指针刚好满偏。当 a、b 间的电压为 3V时，如果仍要使表头 G 的指针满偏，下列措施一定可行的是A. 保持 R2 不变，增大 R1 B. 保持 R2 不变，减小 R1C. 增大 R1 ，增大 R2 D. 增大 R2 ，减小 R1【答案】A【解析】【详解】若保持 R2 不变，增大 R1，则G和R1并联支路的的电阻变大，电压会变大，则可使得表头 G 的指针满偏，选项A正确，B错误；若增大R1，增大R2 ，则由于G和R1并联支路的的电阻和R2的电阻都变大，则 G和R1并联支路的分压不一定变大，则电流表G不一定满偏，选项C错误；若增大 R2 ，减小 R1，则G和R1并联支路的电阻减小，分压减小，则电流表G一定不能满偏，选项D错误；故选A.9.如图8所示，和都是“4W,100欧”的电阻,是“1W，100欧”的电阻,则AB间允许消耗的最大功率是（）A. 1.5W B. 9W C. 6W D. 3W【答案】C【解析】由公式分别计算出三个电阻的额定电流分别为0.2A、0.2A、0.1A，由于干路电流最大，如果通过R3的电流为1A，则并联段的电压为10V，流过电阻R2的电流为0.1A，功率为1W，通过R1的电流应为0.2A，功率为4W，所以电路总功率为6W，C对；10.实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据欧姆定律I=U/R，得到I=U，由数学知识得知，I-U图象的割线斜率大小表达电阻的倒数，因此I-U特性曲线是过原点的向电压轴倾斜的曲线，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】本题是欧姆定律的简单应用对于伏安特性曲线，可以根据数学知识理解导体的电阻与图线斜率的关系二实验题 （共18分）11.（1）在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，给出下列器材，应选用是_（用字母表示）。A.6V的交流电源 B.6V的直流电源 C.100V的直流电源D.量程00.5V，零刻度在刻度盘中央的电压表E.量程0300A，零刻度在刻度盘中央的电流表（2）该实验装置如图所示，如果以a、b两个电极的连线为x轴，以a、b连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，灵敏电流表G的指针与零刻度夹角的变化情况是_。A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先变大后变小 D.先变小后变大【答案】 (1). BE (2). D【解析】【详解】（1）此实验是用直流电流场模拟静电场，则必须要用低压直流电源，故AC错误，B正确；同时要用零刻度在刻度盘中央的灵敏电流计，则选用量程0300A，零刻度在刻度盘中央的电流表，选项D错误，E正确；故选BE.（2）根据电流场分布可知，将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，此探针与另一个固定在y轴上的探针的电势差先减小（到达O点时电势差减为0），后向相反的方向逐渐变大，则灵敏电流表G的指针与零刻度夹角的变化情况是先变小后反向变大，故选D.12.在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A，又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上，测得油膜占有的小正方形个数为X。用以上字母表示油酸分子的大小=_【答案】【解析】【详解】每滴酒精油酸溶液的体积为，则每滴酒精油酸溶液中含油酸的体积；在水面上形成的油膜的面积为Xa2，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，大小为：。【点睛】油膜法测量分子的大小，其中有两个重要的事项要注意：一是把每个油酸分子看做是球体；二是认为油酸分子在水面上按单层排列.13.（1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_ mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度L=_ cm。（2）某待测电阻Rx的阻值约为20，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A：电流表A1（量程150mA，内阻r1=10） B：电流表A2（量程20mA，内阻r2=30）C：定值电阻R0=100 D：滑动变阻器R，最大阻值为10 E：电源E，电动势E=4V（内阻不计） F：开关S及导线若干根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）_。实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知和测得的物理量表示Rx = _. 【答案】 (1). d= 3.206 (或3.205 .3.207 ) (2). L= 5.015 (3). (4). 或 【解析】【详解】（1）金属丝的直径d=3mm+0.01mm20.6=3.206mm。工件的长度L=5cm+30.05mm=5.015cm。（2）实验器材中没有电压表，可以用电流表A2（量程20mA，内阻r2=30）与定值电阻R0=100 串联构成电压表；滑动变阻器采用分压电路，则电路图如图： 甲 乙在甲电路中，根据欧姆定律可知：；在乙电路中：【点睛】此题关键要搞清伏安法测电阻的基本原理，题中没有给电压表，可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联来代替电压表的功能，应用欧姆定律即可得到表达式.三、 计算题14.如图所示,两个可看成点电荷的带正电小球A和B位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落已知A球带电荷量为Q，质量为4m，B球带电荷量为4Q,质量为m,求匀强电场的场强大小和两球间的距离?【答案】 【解析】【分析】分别对物体AB受力分析，利用共点力平衡即可求得匀强电场强度和电荷间的距离；【详解】解：以A为研究对象，由平衡条件得：以B为研究对象，由平衡条件得： 联立解得： 15.一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零试求：(1)AB两点的电势差UAB；(2)匀强电场的场强大小；(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小【答案】(1) (2) (3)【解析】试题分析：（1）小球由A到B过程中，由动能定理得：，所以。（2）BA间电势差为，则场强。（3）小球在AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有：，所以。考点：电势差、共点力平衡的条件及其应用、动能定理的应用、电场强度【名师点睛】小球在AB间摆动时具有对称性，B处绳拉力与A处绳拉力相等，研究A处绳子的拉力得到B处绳子的拉力，在A处小球水平方向平衡，由平衡条件求解拉力。16.如图所示，在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子（重力不计）以速度v0垂直电场线射入电场，经过时间tl 穿越电场，粒子的动能由Ek 增加到2Ek ;若这个带电粒子以速度v0 垂直进人该电场，经过时间t2穿越电场。求：(1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1：t2; (2)带电粒子第二次穿出电场时的动能。【答案】（1）3:2（2） 【解析】【分析】(1) 带电粒子（重力不计）以速度v0垂直电场线射入电场时，只受电场力作用，做类平抛运动，采用运动的分解方法，研究粒子水平方向的运动，求出时间之比；(2) 根据动能定理得到，带电粒子第二次穿出电场时的动能与偏转距离的关系，再由第一种情况求出动能Ek与板间偏转的关系。根据运动学公式分别研究两次平抛运动的偏转距离，再求出带电粒子第二次穿出电场时的动能。【详解】(1) 由于带电粒子垂直于匀强电场射入，粒子初速度方向做匀速直线运动，设平行板板长为L，则有：L=v0tL=1.5v0t2联立解得：t1：t2=3：2；(2) 设粒子的质量m，带电量为q，匀强电场场强为，带电粒子两次在场强方向的偏转位移分别为y1、y2，则有： 由动能定理得：qEy1=2Ek-EkqEy2=Ek 联立方程解得：。【点睛】本题是类平抛运动，运用运动的分解法进行研究是常用的思路，涉及动能时，也可以应用动能定理处理。17.如图所示，有一台提升重物用的直流电动机M，电枢的内阻为r=0.60，与电动机串联的