湖南省湘潭市锰矿中学高二物理期末试题含解析

湖南省湘潭市锰矿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.图中虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻两等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，P、Q相比()

A．P点的电势比Q点的高

B．带电微粒通过P点时的加速度较大C．带电微粒通过P点时动能较大

D．带电微粒在P点时的电势能较大参考答案：ABD2.一矩形线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示。下列操作始终保证线圈在磁场中，能使线圈中产生感应电流的是A．把线圈向右拉动

B．把线圈向上拉动C．垂直纸面向外运动

D．以矩形线圈的任意边为轴转动参考答案：3.（单选）欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用连接，以下说法不正确的是（)A．使用前检查指针是否指在左侧“0”刻度处B．测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指右侧零C．红表笔与表内电池负极相连接，黑表笔与表内电池正极相连接D．测电阻时，表针向右偏转角度越大，待测电阻阻值越大参考答案：D4.（10分）如图所示，一根弹性细绳原长为L，劲度系数为k，将其一端固定在天花板上，另一端穿过一个固定的光滑小孔O（在水平地面上的投影点为Oˊ），系在一可视为质点的质量为m的滑块A上，A放在水平地面上。小孔O离绳固定端的竖直距离也为L，离水平地面高度为h（h）,滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为压力的μ倍。求：（1）当滑块与Oˊ点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力；（2）可使滑块在水平面上保持静止状态的区域范围。参考答案：解析：5.（多选）在如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡L变暗，可以()A．增大R1的阻值B．减小R1的阻值C．增大R2的阻值D．减小R2的阻值参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(单选)如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压U与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电源甲的电动势大于电源乙的电动势C．电流都是I0时，两电源的内电压相等D．电源甲的内阻大于电源乙的内阻参考答案：ABD7.如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为_________Wb。在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了_________Wb。(可以用根式表示)参考答案：0

或3.46×10-2

8.如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：9.如图，桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.06Wb．将条形磁铁向下运动到桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb，则此过程中线圈内磁通量的变化量为▲_Wb；若上述线圈匝数为10匝，完成上述变化所用时间为0.1s，那么此过程中产生的感应电动势为__▲__V．参考答案：

0.06

6

10.如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。参考答案：

11.下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：

表1电阻R＝15Ω电压U（V）1.534.5电流I（A）0.10.20.3

表2电压U=2V电阻R（Ω）51020电流I（A）0.40.20.1分析表1数据，可得出结论

；分析表2数据，可得出结论

。参考答案：12.（5分）如图所示，三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上。现给中间的小球B一个水平初速度v0，方向与绳垂直。小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸长，当小球A、C第一次相碰时，小球B的速度为

，运动过程中小球A的动能最大时两根绳的夹角q为

。

参考答案：，90°14、如图，带电量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力恒量为k)参考答案：，水平向左(或垂直薄板向左)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两块相同的金属板M和N正对并水平放置，它们的正中央分别有小孔O和O′，两板距离为2L，两板间存在竖直向上的匀强电场；AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆，杆上等间距地固定着四个（1、2、3、4）完全相同的带电荷小球，每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L，第1个小球置于O孔处．将AB杆由静止释放，观察发现，从第2个小球刚、进入电场到第3个小球刚要离开电场，AB杆一直做匀速直线运动，整个运动过程中AB杆始终保持竖直，重力加速度为g．求：（1）两板间的电场强度E；（2）第4个小球刚离开电场时AB杆的速度；（3）从第2个小球刚进入电场开始计时，到第4个小球刚离开电场所用的时间。参考答案：（1）两个小球处于电场中时，2qE＝4mg（2分）解得E＝（1分）（2）设第4个小球刚离开电场时，杆的运动速度为v，对整个杆及整个过程应用动能定理：4mg·5L－4·qE·2L＝×4mv2

（2分）解得v＝．（1分）（3）设杆匀速运动时速度为v1，对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程，应用动能定理得（2分）解得v1＝（1分）第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间，整个杆做匀速直线运动，设运动时间为t1，则t1＝＝（1分）第3个小球离开电场后，只有第4个小球在电场中，杆做匀加速直线运动．设运动时间为t2，则（1分）所以，从第2个小球刚进入电场到第4个小球刚离开电场所经历的时间为（1分）．17.一个质量m=0.016kg，长L=0.5m，宽d=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形导线框，从h1=5m高度由静止自由下落，如图所示，然后进入匀强磁场，刚进入磁场时由于磁场力作用，线框刚好做匀速运动。（磁场方向与线框平面垂直）（1）求磁场的磁感强度B=？（2）线框的上边框离开磁场时的速度和线框刚进入磁场时的速度大小相同，磁场区的高度h2=2米，则在线框通过磁场区域的过程中产生的热量为多少？参考答案：18.质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？参考答案：解：当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力