2020年湖南省长沙市楚才高级中学高二物理期末试卷含解析

2020年湖南省长沙市楚才高级中学高二物理期末试卷含解析
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. (单选题)若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )
A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动
D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动
参考答案：
D
2. 如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为U1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为L，每单位电压引起的偏移h/U2，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方
（）
A．增大U2 B．减小L C．减小d D．减小 U1
参考答案：
CD
3. 爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。

某种金属逸出光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。

从图中可以确定的是( )
A. 逸出功与ν有关
B. E k与入射光强度成正比
C. 当ν<ν0时，会逸出光电子
D. 图中直线的斜率与普朗克常量有关
参考答案：D
A、金属逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小，故A错误；
B、根据爱因斯坦光电效应方程，可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，故B错误；
C、要有光电子逸出，则光电子的最大初动能，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即
时才会有光电子逸出，故C正确；
D、根据爱因斯坦光电效应方程，可知：，故D正确。

点睛：只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解。

4. 电子体重秤的原理图如图中的虚线框中部分所示, 它主要由三部分构成: 踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表). 设踏板的质量可忽略不计, 已知理想电流表的量程为3 A, 电源电动势为12 V, 内阻为2 Ω, 电阻R随踏板变化的函数为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω). 下列说法正确的是()
A. 该秤能测量的最大体重是1400 N
B. 该秤能测量的最大体重是1300 N
C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处
参考答案：
AC
5. （单选）一弹簧振子在水平x轴方向作简谐运动，周期为，它由平衡位置0点沿轴负向运动到离最大负位移的处所需要的最短时间为:（）
A． B. C. D.
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. 如图是一种手机电池的标签，在所标的注意事项中，“防止电池短路”是为了避免电池短路时电流过大，损坏电源。

该电池的电动势为 V，结合对物理量单位的分析可知，标签中的“容量”所表示的是物理学中的（填“电流”、“电功率”、“电容”、“电荷量”或“热量”等）。

参考答案：
3.7 电荷量
7. 长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于，方向
为．
参考答案：
，沿pq连线且指向+q．
【考点】电场强度；静电场中的导体．
【分析】当棒达到静电平衡后，棒内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与+q产生的电场
强度大小相等、方向相反，根据静电平衡的特点和点电荷场强公式E=k结合求解．
【解答】解：水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反．则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为：E=，
由于P处的合场强为零，所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反，即沿pq连线且指向+q．
故答案为：，沿pq连线且指向+q．
8. 某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。

接在此电路两端的电压表示数为_____V。

如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4，则U0=____ ___V。

（结果保留三位有效数字）
参考答案：
7.07；3.54
9. （解答）如图所示，是法拉第在 1831年9月24日所做的一次实验装置。

他把两根磁棒搭成倒 V 字形，中间加入一个套有线圈的软铁棒，线圈两端与电流计相连。

当把夹入的这根铁棒迅速拉开或夹入时，电流计的指针都会发生偏转，请解释它产生感应电流的原因。

参考答案：
：两根搭成到V 字形的磁棒在其周围产生了稳定的磁场，当套有线圈的软铁棒迅速拉开或夹入时，通过线圈的磁通量发生了变化。

故有感应电流产生，电流计的指针发生偏转。

线圈与电流计构成的闭合回路中若产生感应电流，则电流计的指针位置将发生变化，感应电流产生的条件是解决本题的关键
10.
参考答案：
11. 两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图7
所
示，闭合开关S ，电源即给电容器充电。

（1）若保持S 闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差 ，电场强度 ；
（2）若断开S ，减小两板间的距离，则极板上的电量 ，两极板间的电场强度 。

（填：“变大”、“不变”或“变小”）
参考答案：
（1）不变 变大ks5u （2）不变 不变
12. 物体从高1.8m 、长3m 的光滑斜面的顶端，由静止开始沿斜面滑下，设物体下滑过程中机械能守恒，物体滑到斜面底端的速度大小是__________m/s 。

(g 取10m/s 2) 参考答案：
6
13. 核聚变电站被称为“人造太阳”，它来自下面的反应：4个质子（氢核）聚变成1个α粒子，同时释放2个正电子和2个没有静止质量的中微子，质子、氢核、正电子的质量分别为m 1、m 2、m 3，真空中的光速为c
，此聚变的核反应方程是 →
（中微子可略去不写），核反应过程中
释放的能量△
E= （4m 1﹣m 2﹣2m 3）c 2 ．
参考答案：
解：（1）核反应方程式为：
→
；
（2）核反应过程中的质量亏损△m=（4m 1﹣m 2﹣2m 3），根据爱因斯坦质能方程：△E=△mc 2可知， 核反应释放的能量，△E=（4m 1﹣m 2﹣2m 3）c 2． 故答案为：
→
；（4m 1﹣m 2﹣2m 3）c 2
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （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）
15. （6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。

下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。

测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时 电阻
电流（加220V ） 电阻
电流（加220V ） 手与手之间 200k Ω 1.1×10-3A 5k Ω 手与脚之间 300k Ω 7.3×10-4A 8k Ω
手与塑料鞋底之间
400k Ω
5.5×10-4A
10k Ω
①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。

②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。

③若对人的安全电流是25mA 以下，上述哪几项是十分危险的。

④电路上有规格为10A 的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R 的功率是1500W ，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。

参考答案： （1）40 （2）
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时 电阻
电流（加220V ）
电阻
电流（加220V ）
手与手之间 200k Ω 1.1×10-3A 5k Ω 4.4×10-2A 手与脚之间 300k Ω 7.3×10-4A 8k Ω
2.8×10-2A
手与塑料鞋底之间
400k Ω
5.5×10-4A
10k Ω 2.2×10-2A
（3）潮湿 （4）0．15A
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，BC 是半径为R 的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m 、带正电q 的小滑块（体积很小可视为质点），从C 点由静止释放，滑到水平轨道上的A 点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ．忽略因摩擦而造成的电荷量的损失．试求： （1）滑块通过B 点时的速度大小；
（2）滑块通过B 点时对轨道的压力大小； （3）水平轨道上A 、B 两点之间的距离。

参考答案：
17. 一只规格“220V 1000W”的电炉，求：在220V电压下，电炉每天使用2h，一个月（30天）要消耗多少度电？(1度电即1KW·h)
参考答案：
18. 一列简谐波沿x轴传播，已知x轴上x1=0m和x2=lm两处质点的振动图象分别如图a、b所示．若波长λ＞lm，则该波的波长为多少？
参考答案：
解：由图可知，t=0时刻质点a处于波峰，质点b正通过平衡位置向下运动．则：
若波沿x轴正方向传播时，结合波长λ＞lm，知两质点间的距离为，即=1m，得λ1=m 若波沿x轴负方向传播时，结合波长λ＞lm，知两质点间的距离为，即=1m，得λ2=4m
答：该波的波长为m或4m．
【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．
【分析】通过振动图象得出周期的大小，以及A、B两点对应的位置关系，从而得出波长的大小．分波沿x轴正方向传播和x轴负方向传播两种情况讨论．。