山東省濟(jì)寧市曲阜王莊鄉(xiāng)紙坊中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

山東省濟(jì)寧市曲阜王莊鄉(xiāng)紙坊中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器，極板N與靜電計(jì)相連，極板M與靜電計(jì)的外殼均接地。用靜電計(jì)測量平行板電容器兩極板間的電勢差U。在兩板相距一定距離d時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，保持帶電量Q不變，下面的操作中將使靜電計(jì)指針張角變小的是（

）A．僅將M板向上平移

B．僅將M板向下平移C．僅將M板向左平移

D．僅在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)大于1）參考答案：D電容器的M板通過大地與靜電計(jì)的金屬外殼連接，右邊的N板與靜電計(jì)指針相連，兩板之間電壓越高，靜電計(jì)的指針張角越大。在電荷量不變時(shí)，張角變小即電壓變小，可判斷電容變大，而平行板電容器電容，M板上移或者M(jìn)板下移都使正對面積S變小，電容C變小，電壓升高靜電計(jì)張角變大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；M板向左平移，兩板之間的距離d變大，電容變小，電壓升高，靜電計(jì)張角變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；僅在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)大于1）而空氣的介電常數(shù)等于1即電容C變大，電壓降低，靜電計(jì)張角變小，選項(xiàng)D正確。2.一個(gè)豎直向下大小為18N的力分解為兩個(gè)分力，一個(gè)分力沿水平方向，大小等于24N，那么另一個(gè)分力的大小是

A．42N

B．30N

C．24N

D．6N參考答案：B3.光滑水平面上質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體，分別受到不同大小的水平恒力F1，F(xiàn)2的作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．若在相同位移內(nèi)它們動(dòng)量變化相同，則=B．若在相同位移內(nèi)它們動(dòng)量變化相同，則=C．若在相同時(shí)間內(nèi)它們動(dòng)能變化相同，則=D．若在相同時(shí)間內(nèi)它們動(dòng)能變化相同，則=參考答案：D【考點(diǎn)】動(dòng)量定理．【分析】根據(jù)動(dòng)能定理和動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系，求出F的表達(dá)式，從而求出恒力大小之比．【解答】解：A、由動(dòng)能定理得：Fx=mv2﹣0，動(dòng)能為：Ek=mv2=，則Fx=，解得：F=，若在相同位移內(nèi)它們動(dòng)量變化相同，則有：==，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、由牛頓第二定律得：F=ma，物體動(dòng)能為：EK=mv2=m（at）2=，F(xiàn)=，若在相同時(shí)間內(nèi)它們動(dòng)能變化相同，則有：==，故C錯(cuò)誤，D正確故選：D4.作平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向通過的最大距離取決于A．物體的初速度和拋出點(diǎn)的高度B．物體所受的重力和初速度C．物體所受的重力和拋出點(diǎn)的高度D．物體所受的重力、高度和初速度參考答案：A5.靜止的實(shí)驗(yàn)火箭，總質(zhì)量為M，當(dāng)它以對地速度噴出質(zhì)量為Δm的高溫氣體后，火箭的速度為A．

B．—

C．

D．—參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（3分）有兩個(gè)完全相同的金屬小球，帶有正負(fù)電荷，所帶的電荷量分別為Q和－9Q，當(dāng)它們相距為L時(shí)，相互作用的靜電力為36N，現(xiàn)使兩球接觸以后再分開，并使它們之間的距離變?yōu)?L，那么它們之間的靜電力變?yōu)開____________N.

參考答案：167.將一測力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測量快速變化的力，圖甲中擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中最低位置，小于10o且未知。圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時(shí)間變化的曲線，圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，g=10m/s2，據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息可知：(1)單擺的周期為

s；(2)擺球質(zhì)量為

kg。參考答案：8.某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)，他的實(shí)驗(yàn)操作是：在小球A、B處于同一高度時(shí)，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)B球被松開．①他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B

（填“同時(shí)”或“不同時(shí)”）落地；②讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將

（填“變長”、“不變”或“變短”）；③上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與

大小無關(guān)，平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是

運(yùn)動(dòng)．參考答案：①相同；②不變；③初速度，自由落體【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】本實(shí)驗(yàn)是研究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)．小錘輕擊彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)．通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到它們同時(shí)落地，所以可以證明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．【解答】解：①小錘輕擊彈性金屬片時(shí)，A球做拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)．通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到它們同時(shí)落地；②用較大的力敲擊彈性金屬片，則被拋出初速度變大，但豎直方向運(yùn)動(dòng)不受影響，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍不變；③上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．故答案為：①相同；②不變；③初速度，自由落體．9.如圖所示電路，當(dāng)A、B兩端接入150V的電壓時(shí)，C、D兩端電壓為50V.當(dāng)C、D兩端接入150V電壓時(shí)，A、B兩端電壓為100V,求R1：R2：R3=--_____________參考答案：4:4:110.長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示．當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于

，方向?yàn)?/p>

．參考答案：，沿pq連線且指向+q．【考點(diǎn)】電場強(qiáng)度；靜電場中的導(dǎo)體．【分析】當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與+q產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=k結(jié)合求解．【解答】解：水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷中點(diǎn)P處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小與點(diǎn)電荷+q在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反．則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為：E=，由于P處的合場強(qiáng)為零，所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)方向與點(diǎn)電荷+q在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的方向相反，即沿pq連線且指向+q．故答案為：，沿pq連線且指向+q．11.如下圖，不同速度（第一次是自由落體、第二次是緩慢）插入磁鐵時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)大小

（填“相同”或“不相同”；那一次的大

。參考答案：不相同

自由落體（第一次）12.某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨．考古專家根據(jù)骸骨中C的含量推斷出了該生物死亡的年代．已知此骸骨中C的含量為活著的生物體中C的1/4，C的半衰期為5730年．該生物死亡時(shí)距今約_____________年．參考答案：距今約___11460__年．13.現(xiàn)用直流電源給蓄電池充電，如圖所示，若蓄電池內(nèi)阻r，電壓表讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)為I。則蓄電池的發(fā)熱功率為_________，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為_________。參考答案：I2r，UI－I2r發(fā)熱功率為I2r，總功率UI，則電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個(gè)氣體的分子體積為：而設(shè)邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個(gè)數(shù)．根據(jù)總體積與分子個(gè)數(shù)，從而求出一個(gè)分子的體積，建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖為一列簡諧波在t1=0時(shí)刻的圖象．此時(shí)波中質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，且在t2=0.55s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處．求：（1）波長λ、周期T和波速v（2）從t1=0至t3=1.2s，波中質(zhì)點(diǎn)N走過的路程S．參考答案：解：（1）由M點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，得出此波沿x軸負(fù)方向傳播．在t1=0到t2=0.55s這段時(shí)間時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M恰好第3次到達(dá)正最大位移處，則有：（2+）T=0.55s，解得周期為：T=0.2s．由波的圖象可以看出波長為：λ=0.4m，則波速為：v==m/s=2m/s．（2）在t1=0至t3=1.2s=6T這段時(shí)間，波中質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)過了6個(gè)周期，所以走過的路程為：s=6×4A=6×4×5cm=120cm．答：（1）波長λ是0.4m、周期T為0.2s，波速v是2m/s．（2）從t1=0至t3=1.2s，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程是120cm．17.如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界.現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，且已知.試求:要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件.參考答案：18.（12分）如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個(gè)直角三棱鏡組成。一束頻率為5.3X1014Hz的單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角α=60°。己知光在真空中的速度c=3×108m／s，玻璃的折射率n=1.5，求：

（1）這束入射光線的入射角多大？

（2）光在棱鏡中的波長是多大?（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）該束光線第一次從CD面出射時(shí)的折射角