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湖南省益阳市方谷学校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. 在光电效应实验中,先后用两束光照射同一个光电管,若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示,则下列说法中不正确的是() A. a光频率大于b光频率B. a光波长大于b光波长C. a光强度高于b光强度D. a光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大参考答案:ABD【详解】光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,对应的光的频率为截止频率,可知,根据eU截=mvm2=h-W,入射光的频率越高,对应的截止电压U截越大。a光、b光的截止电压相等,所以a光、b光的频率相等,则它们的最大初动能也相等;由图可知,a的饱和电流大于b的饱和电流,而光的频率相等,所以a光的光强大于b光的光强;故ABD错误,C正确。此题选择不正确的选项,故选ABD。2. (单选)一个质量为3kg的物体,被放置在倾角为a=30的固定光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g=10m/s2)( )A.仅甲图B.仅乙图C.仅丙图D.甲、乙、丙图参考答案:B3. 如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()A. k B. kC. k D. k参考答案:B电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为:E=k,而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷,与在a点处电荷量为q的固定点电荷在b点处的合场强为零,则圆盘在此处产生电场强度也为:E=k那么圆盘在此d产生电场强度则仍为:E=k而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为:E=,由于都在d处产生电场强度方向相同,即为两者大小相加所以两者这d处产生电场强度为;故选B【点睛】考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加,紧扣电场强度的大小与方向关系,从而为解题奠定基础4. (多选题)如图电路中E为电源的电动势,r为电源内阻,R1、R2为可变电阻,黑箱中有N个阻值均为R的定值电阻混联而成的网络。下列操作中,可以使灯泡L的亮度变暗的是 AS闭合且R2的阻值不变,仅使R1的阻值减小BS闭合且R1的阻值不变,仅使R2的阻值减小CR1与R2的阻值不变,仅使S闭合DR1与R2的阻值不变,仅使S断开参考答案:BC5. 2008年北京奥运会上,中国选手何雯娜获得女子体操蹦床比赛冠军.蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作.为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网的压力,并在计算机上做出压力一时间图象,假如做出的图象如图所示.设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员跃起的最大高度为(g取10m/s2 ) A. 1.8m B. 3.6m C. 5.0m D. 7.2m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. 把带电量为q的试探电荷放在电场中的A点时,受到的电场力为F,则A点的电场强度为 ;若改将带电量为2q的试探电荷放在A点,则该试探电荷受到的电场力为 ,此时A点的电场强度为 。参考答案:7. 如图,匀强电场的场强为103V/m,a、b两点间的距离为0.1m,ab连线与电场方向的夹角为60o,则a、b两点间的电势差为 V,若将电量为+的点电荷从a点移到b点,电场力做功为 J参考答案:50, 8. (8分)放射性物质和的核衰变方程为: 方程中的X1代表的是_,X2代表的是_。参考答案:X1代表的是(或),X2代表的是(或)9. 太阳内部不断进行着各种核聚变反应,一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种,请写出其核反应方程 ;如果氘核的比结合能为E1,氚核的比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,则上述反应释放的能量可表示为 参考答案:;4E32E13E2【考点】爱因斯坦质能方程【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程,根据比结合能等于结合能与核子数的比值,通过能量关系,求出释放的核能【解答】解:根据电荷数守恒、质量守恒守恒,知核反应方程为;氘核的比结合能为E1,氚核的比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,根据比结合能等于结合能与核子数的比值,则有:该核反应中释放的核能E=4E32E13E2故答案为:;4E32E13E210. 三个标有“4.5V、1.5W”的小灯,并联接在电动势为1.5V,内阻为0.5电池两端,则每个小灯的电阻为 ,通过每个小灯的电流强度为_,小灯消耗的功率为_。参考答案:13.5,0.1A,0.135W11. 如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是 N/m;当弹簧受F=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为 cm。 参考答案:2000,4012. 如图所示,水平放置的两平行金属板间距为 a=1m ,电压大小为U=2v,上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m=0.3Kg、电量为+q=9c的小颗粒,将小颗粒由静止释放,它将从静止被加速,然后冲出小孔,则它能上升的最大高度 h = _.()参考答案:13. 磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的 反映磁场的强弱;磁感线上 表示该点磁场方向。参考答案:三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (12分)物质是由大量分子组成的,分子有三种不同的聚集状态:固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题:(1)如图所示,ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转过90后电流表的示数发生了变化,已知两种情况下都接触良好,由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现,把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变圆,这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O和100)下的速度分布规律图,由图可得出哪些结论?(至少答出两条)参考答案:(1) (4分) 单; (2) (4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积,从而使断裂处尖端变圆; (3)(2分)一定温度下,氧气分子的速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律;(2分)温度越高,氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。15. (12分)如图所示,有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30和60(与边界的交角)射入磁场,又同时从磁场边界上的同一点N飞出,设边界上方的磁场范围足够大,不计粒子所受的重力影响,则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=_,假设P粒子是粒子(),则Q粒子可能是_,理由是_。参考答案:(1) 两粒子在磁场中的半径之比:(5分)(2)可能是质子(3分),质量数与电荷数之比为1:1(4分) 四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,在一半径为50cm环形绝缘光滑细管处在着垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为2.2T,管内有一个质量为10g的带电小球以6m/s的速度从管的最低点逆时针管中运动,运动到管的最高点时恰好对管没有作用力。(1)带电小球在最高点的速度为多大?(2)带电小球的电性,及带电量为多少?参考答案:17. 光滑绝缘的水平地面上方有界空间内存在匀强电场,场强为E,电场宽度为x0,左边界有一固定的绝缘墙壁,如题9图所示,质量为3m和m的A、B两小球静置于地面的同一水平轨道上,电场线与轨道平行,B球处于电场的右边界处,A球距离墙壁为kx0(0k1),A、B两球带正电,电量分别为3q和q;今由静止同时释放两球,问(已知所有碰撞机械能均不损失,小球电量不转移,忽略两球的库仑力作用)(1)A球第一次与墙壁碰时B球的速度大小;(2)要使A球第一次向右运动过程中就能与B球相碰,求k满足的条件?(3)若A球第一次向右运动到速度为0时恰与B球相碰,求A、B第一次碰后到第二次碰前两球的最大间距?参考答案:(1)在电场内运动时两球的加速度: (1分)A球第一次与墙壁碰时两球速度相等为v,(2分) 由式得 (1分)(2)A球与墙壁第一次碰后到A、B相遇用时为t,两球加速度为a有: (1分) (1分) (1分) (2分)由得: (1分)(3)A球第一次向右运动到速度为0时恰与B球相碰,即 相碰时,B球的速度 (1分) B与A相碰:(1分) (1分) 由得 (1分)当A第二次到墙壁时,两球距离最远;A从碰后到墙壁用时有 (1分) 得 (1分)A相对B匀速运动: (1分)得: (1分)18. 有一台内阻为1的发电机,供给一学校照明用电,如图所示升压变压器原、副线圈匝数比为1:4,降压变压器原、副线圈匝数比为4:1,输电线的总电阻为4全校共有22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则(1)发电机的输出功率多大?(2)发电机的电动势多大?(3)输电效率为多少?参考答案:解:(1)降压变压器的输出功率为:P=40226=5280W降压变压器副线圈的电流:=24A,降压变压器原线圈的电流:=6A输电线损失的功率:所以输入功率:P1=5280+144=5424W(2)降压变压器原线圈电压为:=880V输电线上损失的电压为:U=I3R=24V则发动机的输出电压为:U2=880+24=904V所以发电机原线圈电压:=226V根据电流与匝数成反比知发电机原线圈中电流为=24A,发电机内阻分压:Ur=241=24V电动势为:E=226+24=250V(3)用户获得的实际功率P用=22406=5280W;则输电效率=97.3%;答:(1)发电机输出功率为5424W;(2)电动势为250V;(3)输电效率为97.3%6 / 6
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