2020-2021学年江西省吉安市第二中学高二物理下学期期末试题带解析

2020-2021学年江西省吉安市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. （单选）下列说法正确的是（）
A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
参考答案：
解：A、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，与单摆的摆长无关．故A正确；
B、根据麦克斯韦电磁场理论得知，变化的电场一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生电场，但不一定产生变化的电场；故B错误；
C、在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，由于波长变小，故条纹间距变小，故C正确；
D、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故D错误．
故选：AC．
2. （多选）如图所示是两个电源的路端电压和电流关系图，内阻分别为r1、r2，若将一定值电阻R分别接到两电源上，电路上电流分别为I1、I2，则
A．r1=r2，电流I1=I2
B．r1>r2，电流I1＜I2C．r1＜r2，电流I1>I2
D．r1>r2，电流I1、I2的大小不确定
参考答案：
B
3. 小明和小强在操场上一起踢足球，足球质量为m．如图所示，小明将足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达离地面高度为h的B点位置时，取B处为零势能参考面，不计空气阻力．则下列说法中正确的是（
A．足球在B点处的动能为 B．足球在A点处的机械能为
C．足球在B点处的机械能为0 D．小明对足球做的功等于
参考答案：
A
4. 有两个共点力，大小分别是30N和40N，如果它们之间的夹角是90°，那么这两个力合力的大小是：
A．0 B．50 N C．80 N D．110 N
参考答案：
B
5. （多选题）质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）
A．B．C．D．
参考答案：
AB
【考点】安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】通过对杆ab受力分析，根据共点力平衡判断杆子是否受摩擦力．
【解答】解：A、杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力．故A正确．
B、杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力．故B 正确．
C、杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故C错误．
D、杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故D错误．故选AB．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6.
如图所示，匀强电场中a、b两点的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37°角，两点间的电势差为32V，则匀强电场的场强大小为 V/m，把电量为10－10C正电荷从a点移到b 点电势能将减少 J .
参考答案：
7. 某电铃正常工作时的电压是6V，电阻是10，现手边有一电压是15V的电源，要使电铃正常工作应将这个电铃与_________欧的电阻______联后接到这个电源上
参考答案：
8. （4分）如图所示是LC振荡电路在某一时刻电容内场强方向和振荡电流方向，由此可知，电容正在（充电、放电），线圈中电流正在（增大、减小、不变），若电流振荡周期T=л×10—4s，电容C=250μF，则线圈的自感系数
L= H。

参考答案：
充电（1分）、减小（1分）、10—5（2分）
9. 如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力做功为__________________．
参考答案：
10. 汽车甲和摩托车乙从同一地点沿同一方向运动，运动情况如上面右图所示。

则两车在t =______s 时相遇，两车相遇前的最大距离为_______m。

参考答案：
11. 某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．
（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为m/s，加速度大小为m/s2；
（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件．
参考答案：
（1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．
（2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．
【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：
v===0.6955m/s
由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：
△x=0.51cm=0.0051m；
根据△x=aT2得：a===0.51m/s2
（3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．
当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．
故答案为：（1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．
12. （3分）把电容器的一个极板与电池的正极相连，另一个极板与电池的负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异号电荷，这个过程叫电容器的_________________________。

参考答案：
充电
13. 如图所示，一根通电导线垂直放在磁感应强度为B=1T，方向水平向右的匀强磁场中，以导线横截面“○”为圆心，以r为半径的圆周a、c两点，其中a点为圆周最高点，且a、c两点对称。

已知a点的实际磁感应强度为零。

则通电导线的电流方向为
___________________(填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)，C点的磁感应强度大小为
___________T。

参考答案：
垂直纸面向外 2
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在研究平抛物体的运动实验中
(1)下列哪个因素不会使实验误差增大:____________
A．小球与斜槽间有摩擦B．安装斜糟时其末端切线不水平
C．建立坐标时y轴不够竖直D．每次小球不是从斜槽上的同一点释放
(2)某同学做该实验时得到如右图所示图象，点和数据已标出，则平抛小球的初速度为___________m/s
参考答案：
A 2
15. 用伏安法比较精确地测出一个约100Ω的电阻，所给出的器材规格如下
A、电池组（4.5伏，内阻不计）
B、电流表（0—0.6安，内阻20欧）
C、电压表（0—6伏，内阻5千欧）
D、滑动变阻器（0—50欧，1安）
E、开关一个，导线若干条
要求用图像法求R时画图尽量准确，请在右图内画出原理图
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （10分）如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN,N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。

在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10-6C的带电液滴，其质量m＝4×10-4kg,恰好处于静止状态。

求：
（1）两板间的电场强度为多少？
（2）ＵNM等于多少伏？M点的电势是多少？
（3）平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少？
参考答案：
解：（1）对A点受力分析:
Eq=mg 得E = 103V/m
（2）U NM=Ed = -50V
U NM=?N-??得?M = -50V （3）C=Q/U = 1.2×10-7F=1.2×105pF
17. 1 个质子的质量m p=1.007 277u，1 个中子的质量m n=1.008 665u．氦核的质量为4.001509u
（1u=931.5MeV/c2,c表示真空中的光速）
（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；
（2）计算核子结合成氦核时释放的核能 ?E ；
（3）计算氦核的比结合能 E；
参考答案：
（1）22→；（2）释放的核能为28.3MeV；（3）氦核的比结合能7.1MeV。

【详解】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：22→；
（2）2个中子和2个质子结合成氦核时质量亏损：△m＝2m n+2m P﹣m He，根据爱因斯坦质能方程，放出的能量为：△E＝△mc2＝（2m n+2m P﹣m He）c2＝0.030375×931.5 MeV＝28.3MeV；（3）氦核的比结合能
为：7.1MeV
18. 如图16所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L=0.20 m，电阻R=1.0 Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一拉力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速直线运动，加速度a=2m/s2.设导轨无限长，测得10s末拉力
F=3.2N．求：
(1)10秒末通过R电流的大小；
(2)杆的质量m
(3)若10s内R上所产生的热量为Q=13J，求10s内拉力F所做的功
(4)作出拉力随时间变化的F-t图象（不用写出过程）
参考答案：。