湖南省张家界市金岩中学高二物理期末试题含解析

湖南省张家界市金岩中学高二物理期末试题含解析一、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.(单选)如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是(

)A.Q变小，C不变，U不变，E变小B.Q变小，C变小，U不变，E不变C.Q不变，C变小，U变大，E不变D.Q不变，C变小，U变大，E变小

参考答案：C2.如图，在电场中一带电粒子沿虚线轨迹由a向b运动，若不计重力，则带电粒子的

A．动能减小

B．电势能减小C．加速度减小

D．动能和电势能总和减小参考答案：AC3.关于电荷之间的相互吸引和相互排斥，下列说法正确的是(

)A．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥；B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；C．不管是同种电荷还是异种电荷，都是相互吸引；D．不管是异种电荷还是同种电荷，都是相互排挤。参考答案：4.（单选）把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是A．爱因斯坦

B．奥斯特

C．伽利略

D．牛顿参考答案：B5.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是(

)A．质点振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度是零D．在t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm参考答案：4

s；

正（填“正”或“负”）；

10

cm7.电流是导体中带电粒子的定向运动，带电粒子在磁场运动时受到＿＿＿＿力。参考答案：洛仑兹8.质量为m，长为L的的金属棒ab用两根细绝缘丝悬挂在绝缘架MN下面，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中，当金属棒通以由a向b的电流I后，将离开原位置向前偏转角而重新平衡，如图。则磁感强度B的方向为

，大小为

。参考答案：向上

；9.把“龟兔赛跑”的过程简化后，用如图所示的s—t图表示，那么乌龟做匀速直线运动的速度v=

m／s。比赛的前50m，乌龟的运动速度

兔子的运动速度(填“大于”、“等于”或“小于”），第500S末乌龟与兔子的距离为

m。

参考答案：10.如图8所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径．已知a、b、c三点的电势分别为φa＝9V，φb＝15V，φc＝18V，则d点的电势为

V

参考答案：11.如图所示，绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则电容器的电容将

▲

，静电计指针的偏转角度将

▲

。（填增大或者减小）

参考答案：增大，减小；。12.（5分）唱机转盘以33的恒定转速旋转，一个小虫在转盘上以3cm/s的线速率沿一径向直线向外爬行，当小虫距轴12cm时，地面上静止的观察者所看到的小虫速度是

。参考答案：42.2m/s13.（4分）构成物体的分子之间存在相互的作用力，因此物体具有分子势能。当分子之间的距离增大时，分子势能____________变大（选填：“一定”、“可能”或“不可能”）；当分子之间的间距发生变化，分子力做正功时，分子势能____________变大（选填：“一定”、“可能”或“不可能”）。参考答案：可能；不可能三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空间被分层若干个区域，分别以水平线aa＇、bb＇、cc＇、dd＇为界，I和II区域的高度均为h，区域Ⅲ的高度为H（H>h），其中区域Ⅱ存在垂直于纸面向外的匀强磁场，区域Ⅲ存在垂直于纸面向里且与区域Ⅱ的磁感应强度大小相等的匀强磁场。竖直面内有一边长为h、质量为m的正方形导体框，导体框下边与aa＇重合并由静止开始自由下落，导体框下边刚进入bb＇就做匀速直线运动，之后导体框下边越过cc＇进入区域Ⅲ，导体框的上边快要接近区域Ⅲ的上边界cc′时又开始做匀速直线运动，最后恰好匀速离开区域Ⅲ。（已知重力加速度为g，导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平）求：

（1）导体框上边刚到达cc＇做匀速直线运动的速度.（2）从导体框下边刚进入bb＇时到上边刚到达cc＇时的过程中，导体框中产生的热量.（3）区域Ⅲ的高度H是多少？参考答案：（1）（4分）

(2)(4分)

（3）（2分）（1）（2）

（3）H=17.如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为某种离子不断地从a处的小孔沿ab方向射入盒内，粒子的初速度为，经电场作用后恰好从e处的小孔射出。若撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场图中未画出，磁感应强度大小为B，离子仍恰好从e孔射出。求：所加磁场的方向。分别加电场和磁场时，粒子从e孔射出时的速率各多大。电场强度E与磁感应强度B的比值。参考答案：所加磁场的方向垂直纸面向外。和。【分析】根据粒子在电场中的偏转方向，判断粒子的电性，由左手定则判断磁场方向；加电场时，粒子做平抛运动，运用运动的分解，由类平抛运动的规律和动能定理结合求速率。在磁场中离子做匀速圆周运动，射出e孔时速率不变。加磁场时，根据几何关系求出离子的轨迹半径，由牛顿第二定律列式，B用半径、速率等等物理量表示，E也用相同的物理量表示，即可求得E与B比值。解：（1）根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，根据左手定则判断，磁场方向垂直纸面向外。（2）设带电粒子的电量为q，质量为m，盒子的边长为L，粒子在电场中沿ad方向的位移为L，沿ab方向的位移为，在电场中离子做类平抛运动，设从离子从孔e射出时的速度为v，则

，

由动能定理得

解得：，

在磁场中离子做匀速圆周运动，射出e孔时。（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径为R，根据牛顿第二定律得

解出：

根据如图所示的几何关系：

解得轨道半径为

得出磁场的磁感应强度

所以解得：【点睛】本题中类平抛运动，要掌握其基本方法：运动的分解法，要抓住水平和竖直两个方向位移的关系是关键。离子在磁场中做匀速圆周运动时，画出轨迹，运用几何知识求半径是关键。18.有条河流，流量（单位时间内流过的液体体积）Q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v，输电线总电阻为R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v，100w”的电灯正常发光？（g取10m/s2）参考答案：解：设ρ为水的密度，ρ=1.0×103kg/m3．电源端：P输出=Qρgh×50%=5×104W用户得到的功率为P户=（1﹣0.06）×5×104w=4.7×104W线路损耗△P损=I送2R=0.06×5×104w=3×103W所以输电线输送电流为I送=10A输电线损失电压△U=I送R=10×30V=300V送电电压U送==5000V，发电机输出电压为U0=240V，所以升压变压比：n1：n2=U0：U送=6：125降压变压器输入端电压为5000﹣300=4700V，所以降压变压