2020年湖南省娄底市西河镇西河中学高二物理下学期期末试卷含解析一、 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. 质量m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=g2竖直下落到地面，在这过程中A.物体的动能增加mgh2 B.物体的重力势能减少mgh2C.物体的机械能增加mgh2 D.物体的机械能保持不变参考答案：A2. （单选）如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态现贴着下板插入一定厚度的陶瓷板，则在插入过程中() A电容器的带电量不变 B电路将有顺时针方向的短暂电流 C带电液滴将向上做加速运动 D带电液滴仍将静止参考答案：C3. 正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速成转动，下列关系中正确的有A 时针和分针角速度相同 B 分针角速度是时针角速度的12倍C 时针和分针的周期相同 D 分针的周期是时针周期的12倍参考答案：B4. 关于质点，下列说法正确的是 （ ）A体积大、质量小的物体就是质点 B质量大、体积大的物体不可视为质点 C汽车可以视为质点，火车不可视为质点D研究月球绕地球运行，可将月球视为质点参考答案：D5. （单选）如图4122所示，导线框abcd放在光滑的平行导轨上，与导轨接触良好，现使导线框abcd向右运动，G1、G2是两只电流表，则()AG1、G2中都有电流通过BG1、G2中都没有电流通过C只有G1中有电流通过D只有G2中有电流通过参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在天然放射现象中放出的三种射线，射线均来源于 ，其中 射线是氦原子核， 射线是频率很高的电磁波， 射线是高速电子流。参考答案：原子核 ， a ， r ， ? 7. 一个正点电荷，电量为q=4.010-8C，在电场中某点受到的电场力为F= 8.010-4N，则该点电场强度大小为 ，若将此点电荷拿走，则该点的场强为 。参考答案：8. 如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB100V，R040W，滑动变阻器总电阻R20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为_V，通过电阻R0的电流为_A。参考答案：80，29. （填空）（2013秋?舒城县校级期中）一带电导体如图所示已知导体表面上A点场强EA=100N/C，B点场强EB=1N/C，一点电荷（重力忽略不计）在电场力的作用下第一次由A到无限远，第二次由B到无限远两次最初的加速度之比aA：aB= ，若把一个电子从A处表面移动到B处表面，电场力作功为 J参考答案：100：1，0电势差与电场强度的关系；电场强度因为F=qE，知电荷在A、B两点所受的电场力之比为F1： F2=100：1，根据牛顿第二定律F=ma知，加速度之比为aA：aB=100：1在等势体的表面移动电荷电场力不做功所以若把一个电子从A处表面移动到B处表面，电场力作功为0J故答案为：100：1，010. 如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中，活塞与容器壁间无摩擦，外界大气压强保持不变。当气体的温度升高时，气体体积 （选填“增大”、“减小”或“不变”），从微观角度看，产生这种现象的原因是 。参考答案：增大 温度升高时，分子平均动能增大，只有气体的体积同增大使分子的密集程度减小，才能保持压强不变11. 如图所示电路，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动后，则会出现A灯变 （填亮或暗）；B灯功率变 （填大或小）。学科参考答案：暗 ；变大12. 如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m、带电荷量为q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q?Q，ABh，小球滑到B点时速度大小为，若取A点电势为零，C 点电势为 ，B到C电场力做的功为 参考答案： ; 0 13. 物体以初速度做竖直上抛运动，则其上升的时间为 、上升的最大高度为 。参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （8分）在用电火花计打点时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s用刻度尺量得OA=1.51cm，AB=1.92cm，BC=2.33cm，CD=2.74cm。由此可知，纸带做 运动（选填“匀加速”或“匀减速”），加速度大小等于 m/s2，打C点时纸带的速度大小为 m/s。参考答案：0.1；匀加速；0.41；0.2515. 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹簧架、光电门等组成实验时，将气垫导轨调节水平并接通两个光电计时器，然后充气，把滑块2静止放在气垫导轨的中间，让滑块1通过弹射架运动起来去碰撞滑块2实验结果如下：滑块1通过光电门1的挡光时间为t1=10.01103s，反弹后再次通过光电门1的挡光时间为t2=30.00103s；滑块2通过光电门2的挡光时间为t3=15.09103s测出挡光片的宽度为d=5mm，测得滑块l（包括撞针）的质量为m1=100g，滑块2（包括弹簧）质量m2=200g以下问题中，最终的计算结果均保留一位有效数字：（1）气垫导轨的作用是 ；（2）两滑块组成的系统碰撞前的总动量为 kg?m/s，碰撞后的总动量为 kg?m/s；（3）请你继续分析本实验，在误差允许的范围内，两滑块组成的系统碰撞前、后的总动能不变？答： （填“不变”或“变”）参考答案：（1）a、导轨喷出许多气体让滑块与导轨不接触而悬浮其上，大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差b、保证两个滑块在一条直线上，碰撞是一维的（2）0.05，0.05（3）不变【考点】验证动量守恒定律【分析】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门的瞬时速度大小，从而得出碰撞前的总动量和碰撞后的总动量大小根据动能公式求出碰撞前的总动能和碰撞后的总动能，判断总动能是否变化【解答】解：（1）气垫导轨的作用：a、导轨喷出许多气体让滑块与导轨不接触而悬浮其上，大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差b、保证两个滑块在一条直线上，碰撞是一维的（2）滑块1碰撞之前的速度v1=0.50m/s；滑块1碰撞之后的速度v2=0.167m/s；滑块2碰撞后的速度v3=0.33m/s；系统碰撞之前的动量m1v1=0.10.50kg?m/s=0.05kg?m/s；系统碰撞之后的动量为m1v2+m2v3=0.10.167+0.20.330.05kg?m/s（3）碰撞前的总动能0.012J；碰撞之后的总动能=0.012J，所以碰撞前后总动能不变故答案为：（1）a、导轨喷出许多气体让滑块与导轨不接触而悬浮其上，大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差b、保证两个滑块在一条直线上，碰撞是一维的（2）0.05，0.05（3）不变四、计算题：本题共3小题，共计47分16. (14分)如图，半径为R，光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，与水平轨道CN相接.水平轨道的CD段光滑、DN段粗糙一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上，另一端与质量为2m的小物块刚好在D点接触但不连接，弹簧处于自然长度质量为m的小物块从圆弧轨道顶端M点由静止释放并下滑，后与物块碰撞后一起向左压缩弹簧(两物块不粘连).若=l，物块、与轨道DN的动摩擦因数分别为1=0.1和2=0.2，重力加速度为g求：(1)小物块a第一次经过N点时，轨道对支持力的大小.(2)小物块与物块碰撞后瞬间的共同速度大小.(3)若、能且只能发生一次碰撞，试讨论与的关系.参考答案：（1）物块a由M到N过程中，由机械能守恒有： （1分） 由牛顿第二定律有： （1分）联立解得：轨道对a支持力F=3mg （1分）（2）物块a从N滑至D过程中，由动能定理有： （1分） 物块a、b在D点碰撞，根据动量守恒有： （1分） 解得两物块在D点向左运动的速度（1分）（3）a、b一起压缩弹簧后又返回D点时速度大小 (1分）由于物块b的加速度大于物块a的加速度，所以经过D后，a、b两物块分离，同时也与弹簧分离。讨论： 假设a在D点时的速度0，即 l = 10R 要使a、b能够发生碰撞，则l 10R （1分） 假设物块a滑上圆弧轨道又返回，最终停在水平轨道上P点，物块b在水平轨道上匀减速滑至P点也恰好停止，设，则，根据能量守恒， 对a物块 （1分）ks5u 对b物块 （1分） 由以上两式解得 （1分） 将代入 解得 （1分） 要使a、b只发生一次碰撞，则（1分） 综上所述，当时，a、b两物块能且只能发生一次碰撞（1分）17. 如图所示，在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场，磁场区域上边界刚好与直线y=a重合，磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为（a，0）的A点以某一速度进入磁场区域，进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30，离子质量为m，带电量为q。不计离子重力。（1）若离子离开磁场时位置坐标为（a，a ）的C点，求离子运动的速度大小（2）当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长？并求出最长时间是多少？参考答案：解：(1)若离子从y轴离开磁场区域时，其运动轨迹如图17-1所示，由几何关系得轨迹半径为 1分又离子在磁场中 1分得 1分（2）离子在磁场中 得运动的周期为 联立得 2分若为离子运动轨迹对应的圆心角，则离子在磁场中的运动时间为 1分则离子在磁场中的运动时间与离子的速度大小无关，与轨迹的圆心角有关。如图17-2，只有当离子从x轴离开磁场（即离子既不从磁场的上边界离开磁场，也不从y轴离开磁场）时，离子运动轨迹的圆心角最大。由几何关系，最大圆心角为。 1分若离子刚好不能从磁场区域上边界离开磁场，则轨迹恰好与