江苏省扬州市金湖县中学高二物理期末试题带解析

江苏省扬州市金湖县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. 一初速度为零的电子经电场加速后，垂直于磁场方向进入匀强磁场中，此电子在匀强磁
场中做圆周运动可等效为一环状电流，其等效电流的大小
A．与电子质量无关 B．与电子电荷量无关
C．与电子进入磁场的速度有关 D．与磁场的磁感应强度有关
参考答案：
D
2. 如图所示，A、B两个点电荷的电量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0
B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0
C．保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0
D．保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0
参考答案：
B
3. （多选）关于液晶及液晶态，下列说法正确的是
A．液晶具有流动
B．所有物质都具有液晶态
C．液晶分子在特定方向上的排列比较整齐，但是不稳定D．电子表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光
参考答案：
AC
4. 下列说法正确的是
A．布朗运动就是液体分子的运动
B．两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快
C．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一
D．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
参考答案：
BC
5. （单选）利用如图所示的器材探究作用力与反作用力的关系。

A、B两个弹簧测力计连接在一起,B 的一端固定,用手拉弹簧测力计A,可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动。

设弹簧测力计A受到B 的拉力为F',弹簧测力计B受到A的拉力为F,则实验观察到F与F'的大小关系是（）
A．F>F'
B．F<F'
C．F增大时,F' 增大
D．F增大时,F' 减小
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，Q为固定的正点电荷（Q未知），A、B两点在Q的正上方和 Q相距分别为 h
和
0.25 h，将另一电量为q，质量为m的正点电荷从 A点由静止释放，在A点处的加速度大小为，运动到B点时速度正好变为零。

则此电荷在B点处的加速度
为
（用g表示）；A、B两点间的电势差
为（用m、g、h和q表示）
参考答案：
3g 3mgh/4q
7. 如图所示，质量为m的物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m随M一起做简谐运动，且始终不分离，则物块m做简谐运动的回复力是
由提供的，当振动速度达最大时，m对M的压力为。

参考答案：
重力和M对m的支持力的合力mg。

8. 在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2，且相隔一定的距离。

若现将q1增加为原来的3倍，再将两点荷间的距离缩小为原来的一半，则前后两种情况下电荷间的库仑力之比
为。

参考答案：
1:12
9. 一个正常发光的灯泡，两端的电压是36Ｖ，通过的电流是2A。

这时灯泡的电阻是
_________欧，它消耗的电功率是____________瓦。

参考答案：10. 物体做自由落体运动，第1秒末和第2秒末重力功率之比为______________；第1秒内和第2秒内重力做功之比为_______________。

参考答案：
1：2，1：3
11. 将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出，在3s内小球的动量变化的大小等
于 ____ _ kg·m/s，方向；若将它以10m/s的速度水平抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于____ kg·m/s，方向___ 。

(小球均未落地)（g=10m/s2）
参考答案：
15_，竖直向下，15_ ，_竖直向下
12. 如图所示，质量为m，电量为q的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和
匀强磁场，若微粒在复合场中做直线运动，则粒子带______电，电场强度
E=_____________．
参考答案：
13. 现有一群处于n＝4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量
E1＝－13.6eV，这群氢原子发光的光谱共有________条谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大值是________eV.
参考答案：
6、12.75
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （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）
15. 在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃
气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
参考答案：
燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象
解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．
【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它
的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示的“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面
内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动。

弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水
平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出（抛出后小球不会再碰轨道）,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，不计其它机械能损失，ab段长L=1.25 m，圆的半径R=0.1 m，小球质量m=0.01 kg，轨道质量为M=0.26 kg，g=10 m/s2，求：
（1）若v0=5 m/s，小球从最高点d抛出后的水平射程。

（2）若v0=5 m/s，小球经过轨道的最高点d时，管道对小球作用力的大小和方向。

（3）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，小球经过两半圆的对接处c点时，轨道对地面的压力为零。

参考答案：
（2分）
（3）m/s（2分），v0至少为6m/s（2分）
17. （18分）有人设计了下述装置用以测量线圈的自感系数。

在图中，E为电压可调的直流电源。

K为开关，为待测线圈的自感系数，为线圈的直流电阻，D为理想二极管，为用电阻丝做成的电阻器的电阻，A为电流表。

将图中、之间的电阻线装进图所示的试管1内，图中其它装置见图下说明．其中注射器筒5和试管1组成的密闭容器内装有某种气体（可视为理想气体），通过活塞6的上下移动可调节毛细管8中有色液注的初始位置，调节后将阀门10关闭，使两边气体隔开．毛细管8的内直径为．
已知在压强不变的条件下，试管中的气体温度升高1K时，需要吸收的热量为，大气压强为。

设试管、三通管、注射器和毛细管皆为绝热的，电阻丝的热容不计．当接通电键
K
后，线圈中将产生磁场，已知线圈中储存的磁场能量，为通过线圈的电流，其值可通过电流表A测量，现利用此装置及合理的步骤测量的自感系数．
1．简要写出此实验的步骤；
2．用题中所给出的各已知量（、、、、等）及直接测得的量导出的表达式。

参考答案：
解析：
1.（1）调整活塞6使毛细管8中有色液柱处于适当位置，将阀门10关闭使两边气体隔绝，记下有色液柱的位置；
（2）合上开关，测得电流；
（3）打开开关；
（4）测出有色液体右移的最远距离；
（5）改变电源电压，重复测量多次，记下多次的和值。

2.合上开关后，线捆贮有磁场能量，因二极管的存在，中无电流。

打开开关后，由于中有感应电动势，在线圈、电阻器和二极管组成的回路中有电流通过，最后变为零。

在此过程中原来线圈中储存的磁场能量将转化为和上放出的热量，其中上放出的热量为
（1）
此热量使试管中的气体加热、升温。

因为是等压过程，所以气体吸热为
（2）式中为气体质量，为其摩尔质量，为温升，因为是等压过程，设气体体积改变量为，则由理想气体状态方程可得
（3）
而
（4）
由以上各式可得
（5）
18. 如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，画出这束光进入棱镜后的光路图（要求必须有计算步骤）
参考答案：。