2015-2016学年上海市复旦大学附中高二（上）期末物理试卷（卷二）

这是一份2015-2016学年上海市复旦大学附中高二（上）期末物理试卷（卷二），共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2015-2016学年上海市复旦大学附中高二（上）期末物理试卷（卷二）一、选择题（单选题每题3分，多选题每题4分，共20分．多选题有错不得分，漏选得部分分）1．（3分）下列关于万有引力定律的说法中正确的是（　　）A．万有引力定律是爱因斯坦发现的 B．万有引力定律只适用于天体之间的相互作用 C．万有引力定律适用于质点间的相互作用 D．F＝G中的G是一个比例常量，是没有单位的2．（3分）带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，可以判断（　　）A．粒子的加速度在a点时较大 B．粒子的电势能在b点时较大 C．粒子可能带负电，在b点时速度较大 D．粒子一定带正电，动能先变小后变大3．（3分）A、B是一条电场线上的两个点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿此电场线从A运动到B，其电势能ɛ随位移变化的规律如图所示，设A、B两点的电场强度分别为EA和EB，电势分别为φA和φB，则（　　）A．EA＝EB φA＜φB B．EA＜EB φA＜φB C．EA＞EB φA＞φB D．EA＝EB φA＞φB4．（3分）如果把水星和金星绕太阳的轨道视为圆周，从水星、金星、太阳在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星（　　）A．质量之比 B．绕太阳的动能之比 C．到太阳的距离之比 D．受到的太阳引力之比5．（4分）空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（　　）A．P、Q两点处的电荷为等量同种电荷 B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势高于d点的电势 D．负电荷从a到c，电势能减少6．（4分）如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h1，水银柱cd的长度为h2＝h1，a面与c面恰处于同一高度．现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则（　　）A．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度 B．水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度 C．气体A的压强一定大于外界大气压强 D．气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小二、填空题（每题4分，共8分）7．（4分）如图，一定量的理想气体由初始状态a沿直线ab经历一系列的平衡状态到达末状态b，状态a时温度为T0，则状态b时温度为　   　，从a到b的过程中，温度变化情况为　   　．8．（4分）如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A点距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v．则小球通过C点的速度大小是　   　，小球由A到C损失的机械能是　   　．三、实验题（4分）9．（4分）如图为“描绘电场等势线”的实验装置，在平整的木板上平放两个圆柱形电极A和B，分别与直流电源的正、负极接好。（1）（多选）下列说法中正确的是　   　（A）本实验中A电极作为正电荷，B电极作为负电荷（B）在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸（C）实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触（D）放置导电纸时有导电物质的一面向下（2）在A、B连线上取某点a，将与电压传感器正极相连的探针固定于a点，另一探针在纸上移动，当移动到某点传感器示数为负，则这点电势　   　（选填“高”、“低”或“等”）于a点。四、计算题（8分）10．（8分）如图（a）所示，在光滑绝缘水平面固定放置一带正电的长直细棒，其周围产生垂直于带电细棒的辐射状电场，场强大小E与距细棒的垂直r距离的关系如图（b）所示，图线是双曲线，即E．在带电长直细棒右侧，有一长为2l的绝缘细线连接了两个质量均为m的带电小球A和B，小球A、B所带电荷量分别为+q和+6q，A球距直棒的距离也为l，两个球在外力F＝2mg的作用下处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用。（1）图线下方阴影部分的面积代表的物理量在国际单位制中的单位是什么？（2）求k的值；（3）若剪断A、B间的绝缘细线，保持外力F＝2mg不变，A球向左运动的最大速度为vm，求从A球所在的初始位置到A球向左运动最大速度的位置之间的电势差。
2015-2016学年上海市复旦大学附中高二（上）期末物理试卷（卷二）参考答案与试题解析一、选择题（单选题每题3分，多选题每题4分，共20分．多选题有错不得分，漏选得部分分）1．【分析】万有引力定律是由牛顿发现的，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的．万有引力定律适用于质点间的相互作用．G是一个比例常量，但有单位．【解答】解：A、万有引力定律是牛顿发现的，故A错误。B、C、万有引力定律既适用于质点间的相互作用力的计算，也适用于均质球体间的相互作用力的计算。故B错误，C正确。D、万有引力定律的公式F中的G是自然界的常数，单位为N•m2/kg2，故D错误。故选：C。【点评】对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一．从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式．2．【分析】做曲线运动的物体所受的合力大致指向轨迹凹的一向，根据此可判断出电场力的方向以及电场力的做功情况，根据电场力做功可判断出动能、电势能的变化。粒子的加速度可通过比较合力（电场力）进行比较。【解答】解：A、a点的电场强度比b点小，则在a所受的电场力（即合力）小，所以粒子的加速度在a点时较小。故A错误。    B、根据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，所以该电荷是正电荷。从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大。但a点到b点，整个过程最终电场力做正功，所以a点的电势能大于b点，a点的动能小于b点。故B、C错误，D正确。故选：D。【点评】解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化。3．【分析】先从电势能ɛ随位移变化的规律的图象中得知电子的受力情况，从而先判断出电场的情况（该电场为匀强电场），再根据电子的受力与电场方向的关系，可知电子由低电势向高电势运动，从而即可判知AB两点的电势高低．【解答】解：由电势能ɛ随位移变化的规律可知，电势能在均匀的变化，所以，电子受到的电场力恒定，所以该电场为匀强电场，电场强度处处相等，所以有：EA＝EB，电子受到的电场力与电场强度的方向相反，电子由静止释放，将有低电势向高电势运动，所以有φA＜φB，故A正确，BCD错误故选：A。【点评】该题考查到了电子在匀强电场中的运动情况，要明确电子在电场中的受力方向与电场强度的方向的关系，电子由静止状态释放，将会从低电势向高电势运动．同时要求要有一定的读图能力，知道图象的斜率所表示的物理含义是解题的关键．4．【分析】相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，绕同一中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可求出轨道半径比，由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳的动能之比，也不能计算它们受到的太阳引力之比．【解答】解：A、水星和金星作为环绕体，无法求出质量之比，故A错误。B、由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳的动能之比，故B错误。C、相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供向心力：═mrω2，解得r，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比，即到太阳的距离之比。故C正确。D、由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们受到的太阳引力之比，故D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力：mrω2．以及知道要求某一天体的质量，要把该天体放在中心天体位置，放在环绕天体位置，被约去，求不出来．5．【分析】该电场是等量异种电荷的电场，它具有对称性（上下、左右）。该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负。【解答】解：A、根据电场的图象可以知道，该电场是等量异种电荷的电场，故A错误；B、等量异种电荷的电场，它具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同。故B错误；C、C点离P点（正电荷）的距离更近，所以C点的电势较高，高于d点的电势。故C正确；D、该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负。负电荷从a到c，从负电荷的区域到了正电荷的区域，电势升高，电场力做正功，电势能减小。故D正确。故选：CD。【点评】该题考查常见电场的特点，解题的关键是在两个电荷连线的中垂线上的电势和无穷远处的电势相等。而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低。属于简单题。6．【分析】以封闭气体为研究对象，求出气体的压强，分析在右管或左管中注入水银后封闭气体压强如何变化，然后应用玻意耳定律分析答题．【解答】解：A、加水银前，A气体压强：PA＝P0+ρgh2﹣ρgh1＝P0；B气体压强：PB＝P0+ρgh2；当向右管开口端注入少量水银时，A、B气体压强均变大，要被压缩；假设B气体体积不变，则水银面c下降的高度等于水银面a上升的高度；由于B气体体积同时要减小，故水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度，故A正确；B、假设右管中增加的水银高度比A气体的原长大，则水银面a、b间新的高度差不可能等于右管上段新水银柱的长度，故B错误；C、A气体压强：PA＝P0+ρgh2﹣ρgh1，加水银后，由于h2＞h1，故PA＞P0；故C正确；D、假设加入△h高度的水银，则B气体的压强增加量一定为ρg△h；假设A、B气体的体积均不变，则A气体的压强增加量也为ρg△h；压强增加后，根据玻意耳定律，体积要压缩，故A气压增加量小于ρg△h；故气体A的压强增加量比气体B的压强增加量小，故D正确；故选：ACD。【点评】求解出封闭气体压强的表达式是正确解题的关键，熟练应用玻意耳定律即可正确解题．二、填空题（每题4分，共8分）7．【分析】本题可根据理想气体状态方程，分析T与pV的关系．【解答】解：理想气体状态方程可得：  则Tb  由图知P，V的乘积选增加后减小，则因T∝pV，故温度先增加后降低． 故答案为：　　　先升高再降低【点评】解决本题的关键掌握理想气体状态方程，知道T∝pV．8．【分析】小球下落过程中，受到重力和电场力，由于B、C两点处于同一等势面上，故从B到C过程电场力做功为零；根据电场力做功判断电势能的变化情况；根据总功判断动能变化情况．【解答】解：因B、C两点电势相等，小球由B到C只有重力做功，由动能定理得：mgRsin30°解得：小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功．由动能定理得mgh+W电则：W电mgh即电势能增加了mg（h ） mv2，机械能减少了．故答案为：，【点评】本题关键是明确几种功能关系的具体形式：总功是动能变化的量度；电场力做功是电势能变化的量度；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度．三、实验题（4分）9．【分析】（1）作图利用复写纸作在白纸上，整个操作在导电纸上进行，可知在木板上依次铺放导电纸、复写纸和白纸；导电纸与电极接触应良好，有导电物质的一面应朝上。（2）传感器示数为负，探针B接触处电势高于探针A接触处电势。【解答】解：（1）A、因为A极与电源正极相连，故本实验中A电极作为正电荷，B电极作为负电荷，A正确；B、在一块平整木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸。故B错误；C、连接电源正负极的电极a、b必须与导电纸保持良好接触，否则不能形成电流。故C正确；D、整个操作在导电纸上进行，导电纸有导电物质的一面应该向上。故D错误；故选：AC。（2）（2）根据传感器示数为负，探针B接触处电势高于探针A接触处电势，即可知，这点电势高于a点。 故答案为：AC，高。【点评】本题的解题关键是懂得实验原理，本实验的原理是用恒定电流场模拟静电场，关键利用电压传感器要找到等势点。四、计算题（8分）10．【分析】（1）分析图象的性质，根据所学v﹣t图象的规律迁移应用可知图中面积的意义；（2）根据电场强度的公式E，结合适量合成法则与受力平衡条件，即可求解；（3）根根据最大速度时，加速度为零，及动能定理，即可求解电场力做功，从而求解电势的变化。【解答】解：（1）由图可知，纵坐标为E，横坐标为长度r，则由U＝Ed可知，图象中的面积应表示电势差，故其单位为伏特（V）（2）对小球A、B及细线构成的整体，受力平衡，有：q6q2mg得：k（3）当A向左运动达到速度最大时有：q2mg代入k，得：r设从剪断绝缘细线到A球向左运动达到最大速度，电场力做功为W，由动能定理有：2mg（l﹣r）+Wmvm2解得：W＝﹣（mvm2），负号表示电场力做负功。又由电场力做功可知：W＝qU因此：U（）在A球向左运动达到最大速度的过程中，所在处电势升高了。变化量为：△U；故A球所在的初始位置到A球向左运动最大速度的位置之间的电势差为﹣△U答：（1）图线下方阴影部分的面积代表的物理量在国际单位制中的单位是为伏特（V）（2）k的值；（3）从A球所在的初始位置到A球向左运动最大速度的位置之间的电势差。【点评】本题考查电场中的规律以及牛顿第二定律与动能定理的应用，掌握整体法与隔离法的方法，理解矢量合成法则的内容，注意力做功的正负，及当加速度为零时，速度达到最大。