山西省朔州市南泉乡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. 如图所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角α可以改变,讨
论物块M对斜面的摩擦力大小,则有
A.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越大
B.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越小
C.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越大
D.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越小
参考答案:
D
2. 如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈内(未全部插入),若第一次迅速插入线圈中用时0.2s,第二次缓慢插入线圈中同一位置用时1s,则第一次和第二次插入线圈的过程中,通过线圈导线截面的电量之比以及通过直导线ab的电流方向表述正确的是:
A.1∶1 a→b B.1∶1 b→a C.1∶5 a→b D.1∶5 b→a
参考答案:
B
3. 以下关于电场线的叙述,正确的是( D )
A.电场线是电荷移动的轨迹
B.电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹
C.仅受电场力作用时,电荷不可能沿电场线运动
D.电荷的运动轨迹有可能与电场线重合
参考答案:
4. 关于物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.匀速圆周运动就是匀速运动
B.匀速圆周运动就是匀加速运动
C.匀速圆周运动是一种变加速运动
D.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
参考答案:
C
5. 一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S0进入匀强磁场B2,在磁场B2中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是( )
A.速度选择器的P1极板带负电
B.粒子1带正电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.粒子2的比荷的绝对值最大
参考答案:
C
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;质谱仪和回旋加速器的工作原理.
【分析】三种粒子通过左侧正交的电磁场沿直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,可知速度相同.根据左手定则判断粒子的偏转方向,牛顿第二定律研究磁场中圆周半径,根据半径公式分析比荷的大小.
【解答】解:A、三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动,由力平衡得:qvB=qE,根据左手定则可知,若带电粒子带正电荷,洛伦兹力的方向向上,所以电场力的方向向下,选择器的P1极板带正电;若带电粒子带负电,洛伦兹力的方向向下,所以电场力方向向上,选择器的P1极板带正电.故选择器的P1极板一定是带正电.与带电粒子无关.故A错误;
B、在磁场2中,磁场的方向向外,根据左手定则,正电荷受到的安培力的方向向下,将向下偏转;负电荷受到的安培力的方向向上,将向上偏转.所以1带负电.故B错误;
C、能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等,方向相反,即:qvB=qE,所以v=.故C正确;
D、由qvB=m,得,r与比荷成反比,粒子2的半径最大,所以粒子2的比荷的绝对值最小.故D错误.
故选:C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (4分)如图是一个电解电容器,现已给它充电到的电压,它的电容是 ,它的带电量是元电荷的 倍。
参考答案:
,
7. 如上图所示,是某次使用多用表的实验中,多用电表表盘指针所指的位置
(1)如果使用的是50V的直流电压挡,则读数为 V;
(2)如果使用的是×10Ω的电阻挡, 则读数为 Ω;
(3)如果使用的是10mA的电流挡, 则读数为 mA。
参考答案:
(1)36.0 (2) 60 (3)7.2
8. 静电力常量k=__________________。
参考答案:
解:静电力常量
9. 密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性。如图所示是密立根实验的原理示意图,设小油滴质量为m,调节两板间电势差为U,当小油滴悬浮不动时,测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q=_______。
参考答案:
10. 学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变.每次测量时让圆盘的下半部分竖直进人液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2像,并在圆周上插上大头针P3,使P3,正好挡住P1、P2.同学们通过计算,预先布圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值.则:
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所刻折射率的值为 .
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?答: .
(3)做AO的延长线交圆周于K,K处对应的折射率值应为 .
参考答案:
;P4;1.
【考点】光的折射定律.
【分析】(1)确定出折射角与折射角,由折射定律求解折射率.
(2)折射角相同,通过比较入射角的大小,比较哪个位置对应的折射率大.
(3)作AO的延长线交圆周于K,折射角与折射角相等,则知K处所对应的折射率的值是1.
【解答】解:(1)由图看出,折射角为i=∠AOF=30°,折射角r=∠EOP3=60°,则P3处所对应的折射率的值为n==.
(2)P4处对应的入射角较大,根据折射定律,n=,可知P4处对应的折射率较大.
(3)作AO的延长线交圆周于K,这种情况下折射角与折射角相等,则知K处所对应的折射率的值是1.
故答案为:;P4;1.
11.
(4分)某一型号的手机电池板上标有“电压:3.6V,容量:750mA·h”(即假如通过1mA 电流,则可维持750h ),而这一电池板可待机6天。试根据这些数据计算:该电池板充电后储存的电能为______________J。
参考答案:
9720
12. 开普勒第三定律指出:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在____________,所有行星的轨道的____________三次方跟____________的二次方的比值都相等,其表达式为____________________。
参考答案:
椭圆焦点 、 半长轴 、 公转周期 、
13. 电容器极板正对的面积越大,极板间的距离越小,电容器的电容就越大。极板间的___也会影响电容器的容量。
参考答案:
介质
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 学校开展研究性学习,某研究小组的同学们根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的线BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变.每次测量时让圆盘的下半部分竖直插入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像.同学们通过计算,预先在BC部分刻好了折射率的值.则
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所刻折射率的值为________。
(2)图中P3 、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?________。
(3)作AO的延长线交圆周于K,K处对应的折射率值应为________。
参考答案:
(1)1.73 (2)P4 (3)1
15. (1)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.示数如图1所示,所测金属板的厚度为______ mm.
(2)某次电学实验时电路中的电流表的示数如图2所示。电流表的读数为 mA。
参考答案:
(1) 6.870 (6.869~6.871) (2)115mA
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M=4kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动.求:在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度多大?
(2)弹性势能的最大值是多大?
参考答案:
解:(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统动量守恒得:
(mA+mB)v=(mA+mB+mC)VA
代入数据解得:VA=3m/s
(2)B、C碰撞时,B、C系统动量守恒,设碰后瞬间两者的速度为v1,则:
mBv=(mB+mC)v1
代入数据解得:v1=2m/s
设弹簧的弹性势能最大为EP,根据机械能守恒得:
EP=(mB+mc)v12+mAv2﹣(mA+mB+mc)vA2
代入解得为:EP=12J.
答:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度3m/s;
(2)弹性势能的最大值是12J.
【考点】动量守恒定律;弹性势能.
【分析】(1)B与C发生碰撞后,B的速度减小,BC一起向右运动.A物体没有参加碰撞,速度不变,继续向右运动,这样弹簧被压缩,当三者速度相同时,弹簧压缩量最大,弹性势能最大,根据动量守恒求出物体A的速度.
(2)根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度.由机械能守恒求解弹性势能的最大值.
17. 如图所示,质量为1.0Kg的物体m1,以5m/s的速度在水平桌面上AB部分的左侧向右运动,桌面AB部分与m1间的动摩擦因数μ=0.2,AB间的距离s=2.25m,桌面其他部分光滑。m1滑到桌边处与质量为2.5Kg的静止物体m2发生正碰,碰撞后m2离开桌面下落0.6m时速度大小为4m/s,若g取10m/s2,问:
(1)碰撞前m1的速度为多大?
(2)碰撞后m2、m1速度分别为多大?
参考答案:
(1)对m1,从A到B点,由动能定理:
① ( 3分)
(1分)
过了B点后m1做匀速运动,即与m2碰前的速度大小为4m/s
(2) 对m2,碰后做平抛运动,由机械能守恒:
② ( 3分)
(1分)
即碰后m2的速度大小为2m/s。
对m1,m2构成的系统,碰撞前后动量守恒,取向右为正方向,
③ 3分
即碰撞后m1速度大小为1m/s,负号表示向左运动 1分
18. (6分)一个锂核(Li)受到一个质子的轰击,变成两个粒子。已知氢原子的质量是1.6736×10-27kg,锂原子的质量是11.6505×10-27kg,氦原子的质量是6.6466×10-27kg,请写出上述核反应的方程,并求出一个锂核受到一个质子的轰击,变成两个a粒子释放出的能量为多少J(保留3位有效数字)。
参考答案:
解析:
核反应方程式 (2分)
释放的能量 (2分)
(2分)