湖南省怀化市和平实验中学高二物理上学期期末试题含解析

湖南省怀化市和平实验中学高二物理上学期期末试题
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)两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是：（）
A．a点电势比b点电势高
B．a、b两点场强方向相同，a点场强比b点大
C．a、b、c三点与无穷远电势相等
D．一带电粒子(不计重力)，在a点无初速释放，
则它将在a、b线上运动
参考答案：
C
2. 关于电场，下列叙述正确的是：（）
A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同。

B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强。

C．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E=F/q，取走q后，该点场强不变。

D．电荷所受电场力大，该点电场强度一定很大。

参考答案：
C
3. 该实验装置中，极板A接地，极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电
容器两极板间的场强E的变化情况是（）
A、Q变小，C不变，U不变，E变小
B、Q变小，C变小，U不变，E不变
C、Q不变，C变小，U变大，E不变
D、Q不变，C变小，U变大，E变小
参考答案：
C
4. 如图所示为一基本门电路的符号及其输入端A、B的电势随时间变化的图像，则该门电路的输出端Z的电势随时间变化的图像是（）
参考答案：
C
5. 关于惯性下列说法正确的是
A．静止的火车启动时，速度变化缓慢是因为火车静止时惯性大
B．乒乓球可以迅速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故
C．某人推不动原来静止的箱子，是因为小车的惯性太大的缘故
D．在宇宙飞船内的物体不存在惯性
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. 两学生为了研究水波，他们在太湖边，一人坐在停于湖中离岸12m远的小船上，该学生观察到在18s内小船上下晃动12个来回，每晃一次，有一个水波的波峰经过小船。

另一个学生观察到经过船的波峰要经6s才能到达湖岸,水波的周期为_____s，波长为
____m。

参考答案：
7. 如图为电子束焊接机中的电子枪的原理图，K为阴极，A为阳极。

A上有一小孔，阴极发出的电子在阴极和阳极之间的电场作用下聚集成一细束，以极高的速度穿过阳极板上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属焊在一起。

则电子在运动过程中，其电势能的变化情况是：（填增大、减小或不变）。

若已知A、K间的电势差为U，电子质量为m，电荷量为e，并设电子从阴极发射时速度为零，则电子到达金属上时的速度表达式
为。

参考答案：
减小，；
8. （4分）石块落入湖面，激起水波使浮在湖面上的小木块在6S里完成了3次全振动。

当小木块刚开始第6次振动时，跟木片相距12m的树叶恰好开始振动。

由此可知水波的波长为 m，波速大小为 m/s。

参考答案：
2.4；1.2
9. 如图9，导体框内有一垂直于框架平面的匀强磁场，磁感应强度为0.12T，框架中的电阻R1=3Ω，R2=2Ω，其余部分电阻均不计，导体棒AB在磁场中的长度为0.5m，当AB以10m/s速度匀速沿着导体框移动时，所需外力F= N，产生功率P= W，通过R2上的电流I2= A。

参考答案：
0.03 0.3 0.2
10. （5分）如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。

这些氢原子总共辐射出种不同频率的光，各种光子中光子能量最小值为 eV。

参考答案：
6（2分），0.66（3分）
11. 两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2：3的均匀铜导线按图9所示接入电路，则两导线的电阻之比R1：R2= ，自由电子在两导线中定向移动时所受的电场力之比F1：F2= 。

参考答案：
3：2 ； 3：2
12. 匀强磁场的磁感强度为0.7T，一通电直导线长为2m，电流强度是5A，求下列情况下通电导体在磁场中受的力。

（1）电流方向与磁场方向相同时，安培力
为 N；（2）电流方向与磁场方向为时安培力为；（3）电流方向与磁场方向垂直时，安培力为 N。

参考答案：
（1）0；（2）（3）7
13. 两个振动情况完全相同的波源S1、S2产生的波叠加，某时刻形成的干涉图样如图8所示，实线表示波峰，虚线表示波谷。

在a、b、c三个点中振动加强的点
是，振动减弱的点是。

从该时刻起，经过1/4周期，它们中位移为零的点是。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 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．
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. 如图所示，空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场。

现将质量为、边长为
的正方形线框，静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上，边与轴重合。

边的电阻为，边的电阻为，线框其余部分电阻不计。

(1)若磁场随时间的变化规律为 (为大于零的已知常数)，求线框中感应电流的大小和方向。

(2)若磁场不随时间变化，而是按照下列情况分布：磁感应强度沿轴方向均匀分布，沿轴方向按规律变化(为大于零的已知常数)，线框从=0时刻、以
初速度由图示位置向轴正方向平动。

求在图示位置线框所受安培力的大小和方向。

(3)在第(2)问中，若，求在整个运动过程中，电阻产生的焦耳热。

参考答案：
解：（1）根据法拉第电磁感应定律可知：
（2分）
感应电流的大小（1分）
感应电流的方向沿NPQMN。

（2分）
2）MN处的磁感应强度为kL，所以MN切割产生的电动势E=BLv0=kL2v0，PQ处磁感应强度为0，所以其产生的电动势也为0，
因此线框中的感应电动势E= kL2v0
线框中的感应电流（1分）
线框受的安培力方向沿－x方向（或水平向左）（1分）
安培力大小为（2分）
（3）线框最终停止，根据能量关系，线框中产生的焦耳热为（3分）
电阻R1产生的焦耳热为（2分
17. 在如图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时R1消耗的电功率为9W，当S断开时R1消耗的电功率为4W，求：
（1）电阻R1与R2的比值；
（2）S断开时，电阻R2消耗的电功率是多少。

参考答案：
（1）S闭合时，电阻R1消耗的功率为P1==9W……………………1分
S断开时，电阻R1消耗的功率为P1'==4W (1)
分
由以上两式可得：R1:R2=2:1……………………2分
（2）S断开时 R1:与R2消耗的功率之比等于R1与R2之比，
即…………2分
所以，R2消耗的功率为W=8W………………2分
18. 如图所示，一质量是5kg的滑块在F=15N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平地面的动摩擦因数是0.2，g取10m/s2。

问：（1）滑块运动的加速度是多大？（2）滑块在力F作用下经8s，通过的位移是多大？
（3）如果力F作用8s后撤去，则滑块在撤去F后还能滑行多远？
参考答案：
（1）1m/s2 (2)32m (3)16m。