福建省龙岩市上杭县临城第二中学高二物理下学期期末试题含解析

福建省龙岩市上杭县临城第二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.（多选）某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线是电场线，则下列说法正确的判断是：（

）A．电子在a点动能较小

B．电子在b点电势能较大C．a点的场强大于b点的场强

D．a点电势低于b点电势ks5u参考答案：BC2.（多选）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，虚线为等势面．将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，若将试探电荷ql、q2移动到C点的过程中电场力做的正功相等，则下列说法正确的是（

）A．A点电势低于B点电势B．A点电势高于B点电势C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点电势能等于q2在B点电势能参考答案：BC3.关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中，正确的是()A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力C．当分子间的距离r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表现为斥力D．当分子间的距离r≥10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计参考答案：CD4.（单选）电源的电动势和内电阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下面说法错误的是A．路端电压一定逐渐变小

B．电源的输出电流一定变大C．电源内部消耗的电功率一定逐渐变大

D．电源的输出功率一定逐渐减小参考答案：D5.北京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县（北纬30.3,东经103.0）发生7.0级地震。震源深度13公里。此次地震造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，牵动着全国人民的心。关于地震中产生的地震波知识，下列说法正确的是A．地震波的频率、波长和波速三者满足的关系B．地震波也能产生干涉和衍射现象C．地震波和电磁波一样均可以在真空中传播D．地震波经过不同地质层时的频率不变参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.完成下列核反应方程

A．卢瑟福用粒子轰击氮核（）发现质子：

；

B．查德威克用粒子轰击铍核（）发现中子：

；

C．约里奥—居里夫妇用粒子轰击铝核（）发现放射性磷：

+

；

D．哈恩和他的助手发现铀核（）裂变生成钡（）和氪（）：

。参考答案：A.（1分）

B.

（1分）

C.

（1分）

D.

（1分）7.质量m=4kg的物体A，在与水平成30°角的推力作用下保持静止，已知F=5N，作用时间t=3s，则力F的冲量I1=15N?s，地面对A的支持力的冲量I2=127.5N?s，A受的合外力冲量I2=0N?s．参考答案：则力F的冲量I1=Ft=5×3N?s．地面对A的支持力的冲量I2=F支t=（Fsin30°+G）?t=（5×+40）×3N?s=127.5N?sA受的合外力冲量I合=F合t=0故答案为：15；127.5；08.如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则导体棒所受安培力的大小为▲.为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是▲（只填一种方法）.参考答案：、增大电流或增大磁感应强度9.如图所示，匀强电场与竖直方向成角，一个带负电荷的小球电荷量为q，质量为m，用细线系在竖直墙面上，恰好静止在水平位置，则场强大小为____________。参考答案：

10.(1)蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动，当丝网的振动频率为f＝200Hz左右时，网的振幅最大，则落在网上的昆虫当翅膀振动的频率为________Hz左右时，蜘蛛感到网振动最为强烈．(2)如该丝网共振时的最大振幅为0.5cm，试定性画出其共振曲线．参考答案：(1)①细沙曲线近似为一条正弦曲线，说明沙摆的摆动具有周期性．②细沙曲线两头沙子多，中间沙子少，说明沙摆在两侧最大位移处运动慢，在经过平衡位置时运动快．(2)在同样长的纸板上，图(c)中对应的周期个数多，用的时间长，说明拉动纸板匀速运动的速度变小．但不能说明沙摆的周期发生变化．11.一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到

挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，缺少的步骤是

．参考答案：×100；欧姆调零．【考点】用多用电表测电阻．【分析】用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使指针指在表盘中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻．【解答】解：用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，表头指针偏转角度很小，说明所选挡位太小，为了较准确地进行测量，应换大挡，换到×100挡．换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻，如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，缺少的步骤是欧姆调零．故答案为：×100；欧姆调零．12.把带电量为q＝10-6库的点电荷放入电场中某点，它所受的电场力为F＝2×10-6牛，则该点的场强大小是________牛／库；如果在该点放人一个电量为2q(2×10-6库)的点电荷，它所受的电场力大小是________牛，这时该点的场强大小是________牛／库。参考答案：2，4，213.如图所示，真空室中速度v0＝1.6×107m/s的电子束，连续地沿两水平金属板中心线OO′射入，已知极板长l＝4cm，板间距离d＝1cm，板右端距离荧光屏PQ为L＝18cm.电子电荷量q＝1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg.若在电极ab上加u＝220sin100πtV的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到

cm线段？(设极板间的电场是均匀的、两板外无电场、荧光屏足够大)参考答案：10cm三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）以下说法正确的是

．A．测量摆长时应将摆球取下后再测量

B．测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时C．实验中应控制摆角不大于10°是为了减小系统误差D．只要测量一次全振动的时间即可知道单摆振动的周期（2）一位同学用单摆做测量重力加速度的实验．在实验中，他进行了一系列测量，并将得到的数据填在下表中实验次数12345摆长L（m）1.11.0周期平方T2（s2）4.54.0

请利用表格中的数据在坐标纸上画出周期平方与摆长的关系图象；并利用图象中得出的重力加速度值为

m/s2．(结果保留3位有效数字)参考答案：BC

9.8615.在探究牛顿第二定律的实验中，使用气垫导轨的主要目的是

A．减小噪声

B．减小滑块速度

C．增加摩擦力

D．减小摩擦力参考答案：D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如下图，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10－7kg，电量q=1.0×10－10C，A、B相距L=20cm。（取g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：（8分）（1）电场强度的大小和方向？（2）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？参考答案：17.（20分）目前，大功率半导体激光器的主要结构形式是由许多发光区等距离地排列在一条直线上的长条状，通常称为激光二极管条．但这样的半导体激光器发出的是很多束发散光束，光能分布很不集中，不利于传输和应用．为了解决这个问题，需要根据具体应用的要求，对光束进行必需的变换（或称整形）．如果能把一个半导体激光二极管条发出的光变换成一束很细的平行光束，对半导体激光的传输和应用将是非常有意义的．为此，有人提出了先把多束发散光会聚到一点，再变换为平行光的方案，其基本原理可通过如下所述的简化了的情况来说明．如图，S1、S2、S3是等距离（h）地排列在一直线上的三个点光源，各自向垂直于它们的连线的同一方向发出半顶角为a=arctan的圆锥形光束．请使用三个完全相同的、焦距为f=1.50h、半径为r=0.75h的圆形薄凸透镜，经加工、组装成一个三者在同一平面内的组合透镜，使三束光都能全部投射到这个组合透镜上，且经透镜折射后的光线能全部会聚于z轴（以S2为起点，垂直于三个点光源连线，与光束中心线方向相同的射线）上距离S2为L=12.0h处的P点．（加工时可对透镜进行外形的改变，但不能改变透镜焦距．）1．求出组合透镜中每个透镜光心的位置；2．说明对三个透镜应如何加工和组装，并求出有关数据。参考答案：解析：1．考虑到使3个点光源的3束光分别通过3个透镜都成实像于P点的要求，组合透镜所在的平面应垂直于z轴，三个光心O1、O2、O3的连线平行于3个光源的连线，O2位于z轴上，如图1所示．图中表示组合透镜的平面，、、为三个光束中心光线与该平面的交点．

＝u就是物距．根据透镜成像公式

(1)可解得

因为要保证经透镜折射后的光线都能全部会聚于P点，来自各光源的光线在投射到透镜之前不能交叉，必须有2utana≤h即u≤2h．在上式中取“－”号，代入f和L的值，算得

≈1.757h (2)此解满足上面的条件．

分别作3个点光源与P点的连线．为使3个点光源都能同时成像于P点，3个透镜的光心O1、O2、O3应分别位于这3条连线上（如图1）．由几何关系知，有

(3)即光心O1的位置应在之下与的距离为

(4)同理，O3的位置应在之上与的距离为0.146h处．由(3)式可知组合透镜中相邻薄透镜中心之间距离必须等于0.854h，才能使S1、S2、S3都能成像于P点．2．现在讨论如何把三个透镜L1、L2、L3加工组装成组合透镜．因为三个透镜的半径r=0.75h，将它们的光心分别放置到O1、O2、O3处时，由于＝＝0.854h<2r，透镜必然发生相互重叠，必须对透镜进行加工，各切去一部分，然后再将它们粘起来，才能满足(3)式的要求．由于对称关系，我们只需讨论上半部分的情况．图2画出了L1、L2放在平面内时相互交叠的情况（纸面为平面）．图中C1、C2表示L1、L2的边缘，、为光束中心光线与透镜的交点，W1、W2分别为C1、C2与O1O2的交点．为圆心的圆1和以（与O2重合）为圆心的圆2分别是光源S1和S2投射到L1和L2时产生的光斑的边缘，其半径均为

(5)根据题意，圆1和圆2内的光线必须能全部进入透镜．首先，圆1的K点（见图2）是否落在L1上？由几何关系可知

(6)故从S1发出的光束能全部进入L1．为了保证全部光束能进入透镜组合，对L1和L2进行加工时必须保留圆1和圆2内的透镜部分．下面举出一种对透镜进行加工、组装的方法．在O1和O2之间作垂直于O1O2且分别与圆1和圆2相切的切线和．若沿位于和之间且与它们平行的任意直线对透镜L1和L2进行切割，去掉两透镜的弓形部分，然后把它们沿此线粘合就得到符合所需组合透镜的上半部．同理，对L2的下半部和L3进行切割，然后将L2的下半部和L3粘合起来，就得到符合需要的整个组合透镜．这个组合透镜可以将S1、S2、S3发出的全部光线都会聚到P点．现在计算和的位置以及对各个透镜切去部分的大小应符合的条件．设透镜L1被切去部分沿O1O2方向的长度为x1，透镜L2被切去部分沿O1O2方向的长度为x2，如图2所示，则对任意一条切割线，x1、x2之和为

（7）由于必须在和之间，从图2可看出，沿切割时，x1达最大值(x1M)，x2达最小值(x2m)，代入r，r和的值，得

(8)代入(7)式，得

(9)由图2可看出，沿切割时，x2达最大值(x2M)，x1达最小值(x1m)，代入r和r的值，得

(10)

（11）由对称性，对L3的加工与对L1相同，对L2下半部的加工与对上半部的加工相同．评分标准：本题20分．第1问10分，其中（2）式5分，（3）式5分，第2问10分，其中(5)式3分，(6)式3分，(7)式2分，(8)式、(9)式共1分，(10)式、(11)式共1分．如果学生解答中没有(7)—(11)式，但说了“将图2中三个圆锥光束照射到透镜部分全部保留，透镜其它部分可根据需要磨去（或切割掉）”给3分，再说明将加工后的透镜组装成透镜组合时必须保证O1O2=O1O2=0.854h，再给1分，即给(7)—(11)式的全分（4分）．18.图1中B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA’轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C。已知电子电量，电子质量。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。