湖南省郴州市集龍中學2019-2020學年高二物理下學期期末試題含解析一、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.(多選)薄鋁板將同一勻強磁場分成Ⅰ、Ⅱ兩個區域，高速帶電粒子能穿過鋁板一次，在兩個區域運動的軌跡如圖，半徑R1＞R2，假定穿過鋁板前后粒子電量和質量保持不變，則該粒子（）A．從P點射出，從區域Ⅰ穿過鋁板運動到區域ⅡB．從Q點射出，從區域Ⅱ穿過鋁板運動到區域ⅠC．在Ⅰ、Ⅱ區域的運動速度相同D．在Ⅰ、Ⅱ區域的運動時間相同參考答案：解：A、粒子穿過鋁板受到鋁板的阻力速度將減小，由r=可得粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑將減小，故可得粒子由區域Ⅰ運動到區域Ⅱ，故A正確B錯誤；C、粒子穿過鋁板受到鋁板的阻力速度將減小，即在Ⅰ、Ⅱ區域的運動速度不同，故C錯誤；D、由T=可知粒子運動的周期不變，粒子在區域Ⅰ和區域Ⅱ中運動的時間均為t=T=，故D正確；故選：AD．2.（單選）下列物體在運動過程中，機械能守恒的是A．被起重機拉著向上做勻速運動的貨物B．一個做平拋運動的鐵球C．沿粗糙的斜面向下做勻速運動的木塊D．在空中向上做加速運動的氫氣球參考答案：Ｂ3.讓一價氫離子、一價鉀離子和二價氦離子的混合物經過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉電場里偏轉（忽略離子重力影響），則它們會形成成幾股離子流（

）A．一股

B．二股

C．三股

D．無法確定參考答案：A4.某放射性元素經過11.4天有7/8的原子核發生了衰變，該元素的半衰期為（

（A）11.4天

（B）7.6天 （C）5.7天 （D）3.8天參考答案：D5.（多選）如圖所示，一帶電液滴懸浮在平行板電容器兩極板A、B之間的P點，處于靜止狀態?，F將極板A向下平移一小段距離，但仍在P點上方，其它條件不變。下列說法中正確的是（

）A．液滴將向下運動

B．液滴將向上運動C．極板帶電荷量將增加

D．極板帶電荷量將減少參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩個大小不同的絕緣金屬圓環疊放在一起，小圓環有一半面積在大圓環內。當大圓環通有順時針方向電流的瞬間，小圓環中感應電流的方向是

。（填“順時針方向”或“逆時針方向”）參考答案：逆時針方向7.如圖所示，在x軸上方有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，x軸的下方有沿-y方向的勻強電場，場強大小為E。有一質量為m，帶電量為q的粒子（不計重力），從y軸上的M點（圖中未標出）靜止釋放，最后恰好沿y的負方向進入放在N（a,0）點的粒子收集器中，由上述條件可以判定該粒子帶

電荷，磁場的方向為

，M點的縱坐標是

。參考答案：負

向里

n=1、2、38.在“探究氣體等溫變化的規律”實驗中，封閉的空氣如圖所示，U型管粗細均勻，右端開口，已知外界大氣壓為76cm汞柱高，圖中給出了氣體的兩個不同的狀態。(1)實驗時甲圖氣體的壓強為________cmHg；乙圖氣體壓強為________cmHg。(2)實驗時某同學認為管子的橫截面積S可不用測量，這一觀點正確嗎？答：________(選填“正確”或“錯誤”)。(3)數據測量完后在用圖象法處理數據時，某同學以壓強p為縱坐標，以體積V(或空氣柱長度)為橫坐標來作圖，你認為他這樣做能方便地看出p與V間的關系嗎？答：________。參考答案：(1)76（2分）80（2分）(2)正確（2分）(3)不能（2分）解析：(1)由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強為p0＝76cmHg，乙圖中氣體壓強為p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2為空氣柱長度)，所以玻璃管的橫截面積可不用測量。(3)以p為縱坐標，以V為橫坐標，作出p－V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關系，所以應再作出p－圖，看是否是過原點的直線，才能最終確定p與V是否成反比。9.P、Q是一列簡諧橫波中的質點，相距30m，各自的振動圖象如圖所示.(1)此列波的頻率f＝________Hz.(2)如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m，波速v＝________m/s.參考答案：(1)0.25(2)401010.電源的電動勢為4.5V，內電阻為0.50Ω，外電路接一個4.0Ω的電阻，這時流過電源的電流為

A，路端的電壓為

V．參考答案：1，4【考點】閉合電路的歐姆定律．【分析】已知電源的電動勢，內電阻和外電阻，根據閉合電路歐姆定律求出流過電源的電流，由歐姆定律求出路端電壓．【解答】解：根據閉合電路歐姆定律得

I==

路端的電壓為U=IR=1×4V=4V故答案為：1，411.如圖所示,在磁感應強度為的勻強磁場中，導體棒AB的在金屬框架上以的速度向右滑動，已知導體棒長為，電阻為，，其他電阻不計，則導體棒端點上的電壓大小是

V,電壓高的點是______（A或B）

參考答案：0.5V

B點12.如左圖所示，為使燈泡最亮，開關應該連到

（A端或B端）如右圖所示，為使燈泡最亮，開關應該連到

（A端或B端）參考答案：13.某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．（1）實驗過程中，電火花計時器應接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．電壓為

V，（2）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶求打C點時小車的速度大小為

m/s．（保留二位有效數字）（3）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m數據如下表：次

數123456789小車加速度a(m/s2)1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質量m(kg)0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據上表數據，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖c方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）（4）在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某活動小組利用題6-2甲圖裝置測當地的重力加速度g.鋼球自由下落過程中，先后通過光電門A、B，光電門結構簡圖如題6-2乙圖，計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.①用螺旋測微器測量鋼球的直徑，讀數如圖題6-2丙所示，鋼球直徑為D=

mm；用20分度游標卡尺再測鋼球直徑讀數如圖題6-2丁所示，=

mm；此游標尺上每格的實際長度為

mm.②測出兩光電門間的距離h，要測當地的重力加速度g，只需求出

.A．與h的比值

B．與2h的比值C．與h的比值

D．與2h的比值③鋼球通過光電門的平均速度

（選填“>”、“=”或“<”）鋼球球心通過光電門的瞬時速度，由此產生的誤差

（選填“能”或“不能”）通過增加實驗次數減小.參考答案：①6.765~6.769、6.75、0.95

②D、③<

不能解：（1）螺旋測微器讀數主尺為6.5mm+=6.768mm;游標卡尺的主尺讀數為：0.6cm，游標尺上第15個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為0.05×15mm=0.75cm，所以最終讀數為：6.75mm．游標尺20個分度與主尺19個分度相同，所以每一個分度少0.05cm,也就是每一個分度長度為0.95cm

（2）利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故：v=，根據機械能守恒的表達式有：mgh=mD2（）即只要比較D2（）與2gh是否相等，故選：D．

（3）根據勻變速直線運動的規律得鋼球通過光電門的平均速度等于這個過程中中間時刻速度，所以鋼球通過光電門的平均速度＜鋼球球心通過光電門的瞬時速度，由此產生的誤差不能通過增加實驗次數減?。?5.用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．重錘從高處由靜止落下的過程中，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，已知重力加速度為g，即可驗證機械能守恒定律．（1）如圖2所示是實驗中得到一條較為理想的紙帶，將起始點記為O，并在離O點較遠的任意點依次選取6個連續的點，分別記為A、B、C、D、E、F，測出與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，設重錘質量為m，在打O點和E點這段時間內的重力勢能的減少量為

，則在打E點時重錘的動能為 ．（2）在本實驗中發現，重錘減少的重力勢能總是

重錘增加的動能（選填“大于”或“小于”），主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，為了測定阻力大小，可算出圖2中紙帶各點對應的速度，分別記為v1至v0，并作vn2﹣hn圖象，如圖3所示，直線斜率為k，則可測出阻力大小為

．參考答案：（1）mgh5，．（2）大于，m（g﹣）．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）根據下降的高度求出重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出E點的速度，從而得出打E點時重錘的動能．（2）由于阻力的存在，重錘減小的重力勢能總大于重錘增加的動能．根據圖線的斜率，結合速度位移公式求出重錘的加速度，根據牛頓第二定律求出阻力的大?。窘獯稹拷猓海?）在打O點和E點這段時間內的重力勢能的減少量△Ep=mgh5，E點的瞬時速度，則打E點時重錘的動能=．（4）由于重錘下落過程中存在著阻力作用，實驗中會發現重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能．根據知，圖線的斜率k=2a，則a=，重錘下落過程中，受到重力和阻力作用，根據牛頓第二定律得：mg﹣f=ma，則阻力的大小f=mg﹣ma=mg﹣=m（g﹣）．故答案為：（1）mgh5，．（2）大于，m（g﹣）．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（7分）內壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質量的活塞封閉壓強為、體積為的理想氣體．現在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變為原來的，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變為．活塞面積為，大氣壓強為，取，求：（1）所加沙子的質量；（2）氣缸內氣體的最終體積。參考答案：解析：（1）在冰水混合物中時，被封氣體發生等溫變化

（1分）

（1分）又

（1分）

（1分）（2）當被封氣體溫度變為時，氣體發生等壓變化

（1分）其中

（2分）17.一密封的氣象探測氣球，在地面時充有壓強為1．0×105Pa、溫度為27．0℃的氦氣時，體積為4.0m3，氣球內氦氣的密度為1.0Kg/m3，摩爾質量為4g/mol。在上升至海拔10.0k.m高空的過程中，氣球內氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓4×104Pa，氣球內部因啟動一持續加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-33．0℃。已知阿伏伽德羅常數為N=6.0×1023mol-1。求：（1）氣球內氦氣的分子數（2）氦氣在停止加熱前的體積；（3）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。參考答案：解：（1）（2）在氣球上升至海拔10.0km高空的過程中，氣球內氦氣經歷一等溫過程。根據玻意耳—馬略特定律有V2=10m3

（2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同，即T2=240K。這是一等過程根據蓋—呂薩克定律有

V3=8m3

18.如圖1所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U0，S1、S2為板上正對的小孔。金屬板P和Q水平放置在N板右側，關于小孔S1、S2所在直線對稱，兩板的長度和兩板間的距離均為l；距金屬板P和Q右邊緣l處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板P和Q；取屏上與S1、S2共線的O點為原點，向上為正方向建立x軸。M板左側電子槍發射出的電子經小孔S1進入M、N兩板間。電子的質量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計電子重力和電子之間的相互作用。（1）求電子到達小孔S2時的速度大小v以及當P、Q間電壓為U0時,電子打在熒光屏上的位置；（2）若板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場，電子剛好經過P板的右邊緣后，打在熒光屏上。求磁場的磁感應強度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐標x；（3）若金屬板P和Q間只存在電場，P、Q兩板間電壓u隨時間t的變化關系如圖2所示，單位時間內從小孔S1進入的電子個數為N。電子打在熒光屏上形成一條亮線。忽略電場變化產生的磁場；可以認為每個電子在板P和Q間運動過程中，兩板間的電壓恒定。

a.試分析在一個周期（即2t0時間）內單位長度亮線上的電子個數是否相同。b.若在一個周期內單位長度亮線上的電子個數相同，求2t0時間內打到單位長度亮線上的電子個數n；若不相同，試通過計算說明電子在熒光屏上的分布規律。參考答案：（1）根據動能定理

【1分】

解得：

①

【1分】（2）電子在磁場中做勻速圓周運動，設圓運動半徑為R，在磁場中運動軌跡如圖，由幾何關系

解得：

【1分】根據牛頓第二定律：

解得：

【1分】設圓弧所對圓心為α，滿足：

由此可知：

【1分】電子離開磁場后做勻速運動，滿足幾何關系：

【1分】通過上式解得坐標

【1分】（3）a.設電子在偏轉