2020-2021学年江西省新余市太和圩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. 一种电磁波入射到一个直径为1m的圆孔上，所观察到的衍射现象是明显的，这种波属于电磁波谱中的哪个区域的A.紫外线 B.可见光 C.x射线 D.无线电波参考答案：D2. 如图所示，物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。它受到的力是:A重力、弹力、静摩擦力 B重力、弹力C重力、弹力、滑动摩擦力 D重力、滑动摩擦力参考答案：B3. 如图所示，带电体Q固定，带电体P的电荷量为q、质量为m，与绝缘的水平面间的动摩擦因数为，将P在A点由静止放开，则在Q的排斥下运动到B点停下，A、B相距为x，下列说法正确的是()A若将P从B点由静止拉到A点，水平拉力至少做功2mgxB若将P从B点由静止拉到A点，水平拉力至少做功mgxCP从A点运动到B点，电势能减少mgxDP从A点运动到B点，电势能增加2mgx参考答案：A4. 如图1所示，匀强电场场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场线夹角为,则A与B两点间的电势差为( )A.Ed B.Edcos C.Edsin D.Edtan参考答案：B5. （多选）下列说法正确的是( )A用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象B一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象C在高速运动飞船中的人看到地面任意两点距离均变短D. 红光在水中传播的速度大于紫光在水中传播的速度参考答案：AD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，现使它的电荷量减少310-4 C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是_ F，电容器原来的带电荷量是_ C，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是_ F。参考答案：150 4.510-4 1507. 一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹则B球获得的速度大小为 参考答案：1.1m/s【考点】动量守恒定律【分析】碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出小球速度【解答】解：碰撞过程，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1+m2v2，代入数据解得：v2=1.1m/s；故答案为：1.1m/s8. 如图7所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为，若N板向M板靠近，角将_；把电键K断开，再使N板向M板靠近，角将_(填“变大”“变小”或“不变”)参考答案：变大；不变9. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为 ，小球的速度为 参考答案：；【考点】动量守恒定律【分析】（1）小球从静止下滑时，系统水平方向不受外力，动量守恒小球下滑直到右侧最高点的过程中，车一直向左运动，根据系统水平方向平均动量守恒，用水平位移表示小球和车的速度，根据动量守恒列式求解车向左移动的最大距离；（2）小球滑至车的最低点时，根据系统的水平方向动量守恒和机械能守恒列式，即可求出小球的速度；【解答】解：当小球滚到最低点时，设此过程中小球水平位移的大小为s1，车水平位移的大小为s2在这一过程中，由系统水平方向总动量守恒得（取水平向左为正方向）mM=0又 s1+s2=R由此可得：s2=当小球滚至凹槽的最低时，小球和凹槽的速度大小分别为v1和v2据水平方向动量守恒 mv1=Mv2另据机械能守恒得：mgR=mv12+Mv22得：v1=故答案为：；10. 一个有初速的、电量为+4108C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用。从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了8105J的功。则A、B两点的电势差UAB为 ，在此过程中，电荷的动能 （填“增加”或“减少”）了 eV 。参考答案：?2000V ；减少；5.0101411. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明k=，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。在国际单位中，杨氏模量r的单位应该是_A N Bm C. N/m DN/m某同学通过实验测得该橡皮筋的-些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=_N/m。若该橡皮筋的原长是10.0cm，横截面积是1.0mm，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_（保留两位有效数字）。参考答案：12. 一台给低压照明电路供电的变压器，初级所加交流电压为u=311sin314t V。能够使次级获得有效值为36V的安全电压，它的初、次级线圈匝数之比应为_。当次级电路使五盏“36V 40W”的灯泡正常发光时，它的初级电流的有效值是_A。(该变压器可视为理想变压器)参考答案：13. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈长L 1=0.50m，宽L2=0.40m，匝数N=20匝，线圈总电阻r=0.10。磁场的磁感强度B=0.10T。线圈绕OO轴以的角速度转动。线圈两端外接一个R=9.9的电阻和一块内阻不计的交流电流表。则线圈中产生的感应电动势的最大值为_；电流表的读数为_（保留两位有效数字）。 参考答案：20V ；1.4A试题分析：感应电动势的最大值为；电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律得，所以电流表读数为1.4A.考点：交流电点评：电压表和电流表的读数为电压和电流的有效值，不是最大值或瞬时值。三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为1010 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零答案如上【考点】分子势能；分子间的相互作用力【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零15. （4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，一“”形绝缘导轨竖直放置，处在水平向右的匀强电场中。左边的半圆弧与水平杆AB、CD相切于A、C两点，两水平杆的高度差为2L，杆AB、CD长度均为4L，O为AD、BC连线的交点，虚线MN、PQ的位置如图，其中AM =MP = CN = NQ= L，PB=QD=2L。虚线MN左边的导轨光滑，虚线MN右边的导轨与小球之间的动摩擦因数为。现把一质量为m，电荷量为-q的小球穿在杆上，自N点由静止释放后，小球刚好可到达A点。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：(1) 匀强电场的电场强度E的大小；（2）小球到达半圆弧中点时，该小球对半圆弧轨道的压力大小；（3）若在O处固定一点电荷+Q，并将该带电小球自D点以某速度向左瞬间推出，结果小球可沿杆运动到B点。求从D到B点过程中小球所受摩擦力的最大值。参考答案：(1) 小球由N到A过程, 对小球列动能定理： EqL2mgL=0 (2分) E= (2分)(2) 小球在圆弧的中点时，由牛顿第二定律得： NEq=m (2分) 小球由N到圆弧的中点过程中，对小球列动能定理： Eq(2L)mgL=mv2 (2分)由 E=，得 N=8mg (2分)由牛顿第三定律可知：N=N=8mg(1分)(3) 经分析可知，小球在P点的压力最大，则： N=mg+ (1分) fm= N (1分) fm=(mg +) (1分)17. 参考答案：18. 如图所示为交变电流随时间而变化的图象，其中电流的正值是正弦曲线的正半周，最大值为2A；电流的负值大小为2A，求该交变电流的有效值？参考答案：A