2021年湖北省宜昌市第五中学高二物理下学期期末试题含解析

2021年湖北省宜昌市第五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）如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（）
A．电容器中的电场强度将增大
B．电容器的电容将减小
C．电容器上的电荷量将减少
D．液滴将向上运动
参考答案：
C
2. 两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则
A．电荷量不变，距离加倍时，作用力变为
B．其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变
C．每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变
D．将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变
参考答案：
ACD
3. (单选)如图物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面C保持静止不动，则下列判断正确的有（）
A．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右
B．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和
C．物体B的上表面一定是粗糙的D．物体B、C都只受4个力作用
参考答案：
D
4. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。

初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。

剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块
（）
A．速率的变化量不同
B．机械能的变化量不同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同
参考答案：
D
5. （单选）半径为R的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()
A. B.
C. D.
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，在＋Q形成的电场中有两个相互接触的金属导体A和B.均放在绝缘支座上．若先将＋Q移走，再把A、B分开，则A______电，B______电；若先将A，B分开，再移走＋Q，则A______电，B______电．
参考答案：
7. 有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0 —3V 的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω
参考答案：
串联； 990Ω； 1000Ω
8. 某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时，设计了以下实验：
（1）该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。

把系在绝缘细线上的带正电的小球B（图中未画出）先后挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。

同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力
（填“越大”或“越小”或“不变”），实验发现小球B在位置细线偏离竖直方向的角度最大（填“P1或P2或P3”）
（2）接着该组同学使小球处于同一位置，增大或减少小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。

如图，悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。

在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。

当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ。

若两次实验中A的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则q2/q1为_______
参考答案：
9. 如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O；ADBO是长为R的矩形。

光线从AB面上距B点R/4处入射，入射角i＝45°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，后由CD面射出，则该棱镜的折射率n=______,BO=_______.
参考答案：
10. 为测定电场中某点的电场强度，先在该点放一试探电荷，电荷量为+q，测得该点的电场强度为E1；再在该点改放另一试探电荷，电荷量为-2q，测得该点的电场强度为E2，则E1____E2 （填“＞、＝或＜”），方向（填“相同”或“相反”）。

参考答案：
＝；相同
11. 电场中A，B两点的电压为60V，一个带电量为2×10-7C的正电荷只在电场力的作用下，从静止由电场中的A点移到B点时，电场力做的功为 J，A、B两点中电势较高的点是点。

参考答案：
1.2×10-5J，A
12. 如图，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为________．
参考答案：
13. （4分）在电场中有a、b两点，它们的电势分别为Фa= -100V，Фb=200V，把电荷量为q= -2.0×C的电荷从a点移到b点，电场力做的功为________。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1) 带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2) 细绳的长度L.
参考答案：
（1）（2）
（1）对B球，由平衡条件有：mgtan θ=qE
带电小球在B处产生的电场强度大小：
（2）由库仑定律有：
其中：r=2Lsin θ=L
解得：
【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的
定义列式求解．
15. （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）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （14分）在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。

在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。

小球A与小球B
发生正碰后小球A、B均向右运动。

小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P 点相遇，PQ＝1.5PO。

假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2。

参考答案：
从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为
4∶1 (3)
两球碰撞过程有： (4)
(4)
解得： (3)
17. 如图所示，为显像管电子束偏转示意图，电子质量为m，电量为e，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，该磁场被束缚在半径为r的圆形区域内，电子初速度v0 的方向过圆形磁场的轴心O，轴心到光屏距离为L（即P0O=L），电子经磁场作用后打到光屏上的P点，求PP0之间的距离.
参考答案：
解：如图，
有：（2分）
（2分）
（3分）
（3分）
18. （10分）如图所示的电路中，电源电动势E = 6.0V ，内阻r = 0.6Ω ，电阻R2 = 0.5Ω ，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A ，电压表的示数为3.0V，试求：
（1）电阻R3和R1的阻值；
（2）当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗
的电功率。

参考答案：。