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15分．每小題只有一個選項符合題意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與靜電計相連，極板M與靜電計的外殼均接地。用靜電計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，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度。在整個實驗過程中，保持帶電量Q不變，下面的操作中將使靜電計指針張角變小的是（

）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的金屬外殼連接，右邊的N板與靜電計指針相連，兩板之間電壓越高，靜電計的指針張角越大。在電荷量不變時，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，電壓升高靜電計張角變大，選項A、B錯誤；M板向左平移，兩板之間的距離d變大，電容變小，電壓升高，靜電計張角變大，選項C錯誤；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，靜電計張角變小，選項D正確。2.一個豎直向下大小為18N的力分解為兩個分力，一個分力沿水平方向，大小等于24N，那么另一個分力的大小是

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，下列說法正確的是（）A．若在相同位移內(nèi)它們動量變化相同，則=B．若在相同位移內(nèi)它們動量變化相同，則=C．若在相同時間內(nèi)它們動能變化相同，則=D．若在相同時間內(nèi)它們動能變化相同，則=參考答案：D【考點】動量定理．【分析】根據(jù)動能定理和動能與動量的關(guān)系，求出F的表達(dá)式，從而求出恒力大小之比．【解答】解：A、由動能定理得：Fx=mv2﹣0，動能為：Ek=mv2=，則Fx=，解得：F=，若在相同位移內(nèi)它們動量變化相同，則有：==，故A錯誤，B錯誤；C、由牛頓第二定律得：F=ma，物體動能為：EK=mv2=m（at）2=，F(xiàn)=，若在相同時間內(nèi)它們動能變化相同，則有：==，故C錯誤，D正確故選：D4.作平拋運(yùn)動的物體，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.靜止的實驗火箭，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16分6.（3分）有兩個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，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之間來回擺動，其中B點為運(yùn)動中最低位置，小于10o且未知。圖乙表示由計算機(jī)得到細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間變化的曲線，圖中t=0時刻為擺球從A點開始運(yùn)動的時刻，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)動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開．①他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B

（填“同時”或“不同時”）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)動的時間將

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

大小無關(guān)，平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是

運(yùn)動．參考答案：①相同；②不變；③初速度，自由落體【考點】研究平拋物體的運(yùn)動．【分析】本實驗是研究平拋運(yùn)動豎直方向分運(yùn)動的實驗．小錘輕擊彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動，同時B球做自由落體運(yùn)動．通過實驗可以觀察到它們同時落地，所以可以證明平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動．【解答】解：①小錘輕擊彈性金屬片時，A球做拋運(yùn)動，同時B球做自由落體運(yùn)動．通過實驗可以觀察到它們同時落地；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)動不受影響，因此運(yùn)動時間仍不變；③上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動的時間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動．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，C、D兩端電壓為50V.當(dāng)C、D兩端接入150V電壓時，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)中點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于

，方向為

．參考答案：，沿pq連線且指向+q．【考點】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)靜電平衡的特點和點電荷場強(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P處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小與點電荷+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，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，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：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）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】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)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，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間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動簡化為勻速圓周運(yùn)動，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)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：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，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象．此時波中質(zhì)點M的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向，且在t2=0.55s時質(zhì)點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N走過的路程S．參考答案：解：（1）由M點此時的運(yùn)動方向沿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這段時間時，質(zhì)點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這段時間，波中質(zhì)點N經(jīng)過了6個周期，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N運(yùn)動的路程是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，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面出射時的折射角