2021年湖南省株洲市明阳学校高二物理下学期期末试卷含解析

2021年湖南省株洲市明阳学校高二物理下学期期末试卷含解析一、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.某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为，下列叙述中正确的是A.该气体在标准状态下的密度为B.该气体每个分子的质量为C.每个气体分子在标准状态下的体积为D.该气体单位体积内的分子数为参考答案：B【详解】A．摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误；B．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即，故B正确；C．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故C错误；D．分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即，故D错误。2.对于电场中、两点,下列说法正确的是(

)A.电势差的定义式,说明两点间的电势差与电场力做功成正比,与移动电荷的电量成反比B.、两点间的电势差等于将正电荷从点移到点电场力所做的功C.将1正电荷从点移到点,电场力做1的功,这两点间的电势差为1D.电荷由点移到点的过程中,除受电场力外,还受其它力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功参考答案：CUAB反映电场本身的性质，与试探电荷无关，不能说两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电量q成反比。故A错误。根据电势差的定义式UAB＝可知：A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功，故B错误。根据电势差的定义式UAB＝可知：将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差UAB=1V．故C正确。电荷由A点移到B点的过程中，电荷电势能的变化仍等于电场力所做的功。故D错误。故选C。【点睛】电势差的定义式UAB＝，是比值定义法，有比值定义的共性，UAB反映电场本身的性质，与试探电荷无关．3.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为(

)A．、

B．、

C．、

D．、参考答案：D4.（单选）图2中，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。现将摆球A在两摆球线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以mA、mB分别表示摆球A、B的质量，则(

)A．如果mA>mB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B．如果mA<mB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞可能在平衡位置左侧参考答案：C5.（单选）小船在静水中速度大小为5m/s，河水速度大小为3m/s，河宽120m，可调整船头的指向开船渡河．则（

）A.渡河的路程最短时，渡河时间也最短

B．渡河的最短时间是24sC．渡河的最短时间是30s

D．若河水的流速变大，船渡河的时间一定变长参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个带正电的粒子，质量为m，电量为q，从隔板AB上的小孔O处沿与隔板成45°角射入如图所示的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，粒子的初速度为v0，重力不计，则粒子再次到达隔板所经过的时间t=_____________，到达点距射入点O的距离为___________参考答案：；7.某校三人学习奥小组合作探究电容器的影响因素，电容器充电完成后与电源断开，按如图连接在一起：(1)甲同学将B极板向上移动，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大”“变小”“不变”）。(2)乙同学将B极板_______（选填“左动”“右动”“旋转”），观察到静电计的指针偏角变小。（3）丙同学在A、B极板之间插入云母片，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大”“变小”“不变”）。（4）三位同学应用他们实验得到的结论分析某核电站所使用的冷却系统自动化检测技术的原理。如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。如果指示器显示出电容增大了,则必为液面______(“升高”、“降低”或“不变”).参考答案：

(1).（1）变大；

(2).（2）右；

(3).（3）变小；

(4).（4）升高．（1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式C=Q/U，极板间的电压U增大，则静电计指针偏角变大；

（2）静电计的指针偏角变小，说明U减小，根据C=Q/U可知C变大，根据可知，d减小，即极板B向右移动；（3）在A、B极板之间插入云母片，根据可知，C变大，根据电容的定义式C=Q/U，极板间的电压U减小，则静电计指针偏角变小；（4）改变两电极正对面积时，根据电容器的决定式可知，电容增大，说明液面升高．【点睛】对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变．根据电容的决定式和定义式结合进行分析．8.图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30o。则电场力对试探电荷q所做的功等于

.参考答案：9.质量为M的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小球用细绳吊在小车上O点，将小球拉至水平位置A点静止开始释放（如图所示），则小球落至最低点时相对地的速度

。参考答案：10.如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V

3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．参考答案：12

2．56当P滑到A时，R2未接入电路灯L正常发光；==10.5+1.5r

(1)当P滑到B时，电路中只有R1，电源的输出功率为20W。

代入数据：I=2A,E=10+2

(2)联立，解得r=1Ω;E=12v当P滑到变阻器中点G时,L与滑动变阻器的一半并联与R1串联，==8/5A=2.56w11.（6分）如图所示是一个双量程电压表，量程分别为10V和100V，表头是一个内阻为

=500，满偏电流为lmA的毫安表则所串联的电阻=

，=

。

参考答案：9500，（3分）90000（3分）12.如图，带箭头的线段表示电场线，一带电粒子只在电场力作用下由

A点运动到B点，图中虚线为其运动轨迹，可判断粒子带______电(填“正”或“负”)，粒子在_________点加速度较大(填A或B)。参考答案：

(1).负

(2).B电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以判断得出粒子受到的电场力的方向为向下，与电场线的方向相反，所以该离子带负电;电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大．【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小．13.我国生活用电的交流电电压的最大值为________V,有效值为_________V。频率为

Hz参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）一静止的原子核A发生α衰变后变成原子核B，已知原子核A、原子核B和α粒子的质量分别为mA、mB，和mα，光速为c（不考虑质量与速度有关的相对论效应），求衰变后原子核B和α粒子的动能。参考答案：解析：设α粒子速度的大小为vα，原子核B速度的大小为vB，在衰变过程中动量守恒，有mαvα+mBvB=0

（1）衰变过程中能量守恒，有

（2）解（l）、（2）二式得

（3）

（4）评分标准：本题18分。（1）式4分，（2）式8分，（3）、（4）各3分。17.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，介质折射率为，圆心角为45°，一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点上方竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）。参考答案：18.在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0．1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周