江苏省常州市孝都中学2023年高二物理上学期期末试卷含解析

江苏省常州市孝都中学2023年高二物理上学期期末试卷含解析 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. 下述力、加速度、速度三者的关系中，正确的是         （     ） A．合外力发生改变的一瞬间，物体的加速度立即发生改变 B．合外力一旦变小，物体的速度一定也立即变小 C．合外力逐渐变小，物体的速度可能变小，也可能变大 D．多个力作用在物体上，只改变其中一个力，则物体的加速度一定改变 参考答案： 2. 关于电荷的说法，不正确的是 A.同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引 B.元电荷的电荷量大小为1.6×10-19C C.点电荷一定是电量很小的电荷 D.摩擦起电过程没产生新的电荷，只是电荷发生了转移 参考答案： C 3. 关于磁场以及磁场力的下列说法正确的是（    ） A、电流所激发的磁场方向用左手定则来判断，安培力的方向用安培定则来判断 B、磁场中的某一点的磁场强弱与该点是否放入通电导线无关 C、洛仑兹力的大小与带电粒子的带电量、磁场的强弱有关，与带电粒子的速度无关     D、安培力的方向有时与磁场方向垂直，有时与磁场方向不垂直 参考答案： B 4. （单选）物体在粗糙的水平面上运动，其位移——时间图象如图所示。已知沿运动方向上的作用力为F，物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为f，由图象可知： A．F＞f　　        B．F＜f　　  C．F＝f　       D．不能确定F与f关系 参考答案： C 5. 如图是电场中某区域的电场线分布图，P点是电场中的一点，则 (      ) A.P点的电场强度方向向左 B.P点的电场强度方向向右 C.正点电荷在P点所受的电场力的方向向左 D.负点电荷在P点所受的电场力的方向向右 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S, 从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面, 经过玻璃板后从下表面射出, 如图所示, 若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等, 点光源S到玻璃上表面的垂直距离应为__________, 若减小入射角θ，出射光线的侧移量将_______(填“变大”，“不变”，或“变小”) 参考答案： ，变小 7. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（     ） A. 电容器的带电荷量不变 B. 尘埃仍保持静止状态 C. 电流计中有a到b方向的电流 D. 电流计G中有b到a方向的自由电荷量量定向通过 参考答案： BCD 带电尘埃原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断尘埃是否仍保持静止．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中电流的方向． 将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容减小，而电压不变，则电容器带电量减小。故A错误。由于板间电压和距离不变，则板间场强不变，尘埃所受电场力不变，仍处于静止状态。故B正确。电容器电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，电路中逆时针方向的电流，则检流计中有a→b的电流，即自由电荷由b到a方向的定向移动。故CD正确。故选BCD。 【点睛】本题电容器动态变化问题，要抓住电压不变，根据电容的决定式和电容的定义式，以及平衡条件进行分析判断。 8. 如图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是________球 参考答案：      Ⅱ 9. （4分）在一个负点电荷形成的电场中，将一个电子从静止开始释放，则这个电子的速度变化情况是__________，它的加速度变化的情况是__________。 参考答案： 越来越大；越来越小 10. 某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则输电线上的电流______________，输电线上损失的功率______________。 参考答案： Po/v       11. 恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”． ①完成“氦燃烧”的核反应方程：　　． ②是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10﹣16s．一定质量的，经7.8×10﹣16s后所剩占开始时的　　． 参考答案： 解：①根据电荷数守恒、质量数守恒，知未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为． ②经7.8×10﹣16s，知经历了3个半衰期，所剩占开始时的=． 故答案为：或α，或12.5% 12. 一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则质点的电势能         （填“增大”或“减小”）了           J，a、b两点间的电势差Ua-Ub为       V 参考答案： 13. 如图1所示的装置是一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。该油漆喷枪设有四档，能够向外分别喷射出四种速度大小不同的油漆雾滴，设喷射速度大小为v0。一个直径为D的纸带环, 安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。改变喷射速度重复实验，在纸带上依次留下一系列的痕迹a、b、c、d，设雾滴从狭缝A到纸带的内侧面的时间小于转台的周期。将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图2所示。 (1)在图2中，速度最大的雾滴所留的痕迹是        点，该点到标志线的为        cm。 (2)如果不计雾滴所受的空气阻力，若D=40cm，转台以2.1rad/s的角速度匀速转动，则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为       m/s；考虑到空气阻力的影响，该测量值       真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 参考答案： （1）（4分）    d   ；   0.70   （2）（4分）   24    ；  小于   三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 组别 I/（A） U/（V） 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆档′1k d．旋转S使其尖端对准欧姆档′100 e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔 合理的顺序为：             ______； 根据上图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________W。 （2）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（ ） A．测量电阻时如果指针偏转角度过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 参考答案： （1） cabe    3×104      (2)ABC 15. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长. (1)将白光光源C放在光具座的最左端,从左至右,依次放置其他光学元件,表示各光学元件的字母排列顺序为C、____________、A. (2)本实验的步骤有: ①调节单缝与双缝的间距为5cm~10cm,并使单缝与双缝相互平行; ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; ③取下遮光筒右侧的元件,打开光源,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; ④用米尺测出双缝到屏的距离;用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离; ⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长. 以上步骤合理的顺序是______________.(只填步骤代号) (3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示;然后同方向转动测量头,使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图所示. 则图2中手轮上的示数是________mm;图3中手轮上的示数是________mm. (4)已知双缝到屏的距离为0.500m,使用的双缝间距为2.8×10-4m,由此可求得所测红光波长为λ=______________m. 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图1所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。 （1）判断金属棒ab中电流的方向； （2）若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q； （3）当B=0.40T，L=0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系，如图2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求阻值R1和金属棒的质量m。 参考答案： 17. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25. (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小． (3)在上问中，若R＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) 参考答案： (1)金属棒开始下落的初速为零，根据牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ＝ma① 由①式解得a＝10×(0.6－0.25×0.8) m/s2＝4 m/s2.② (2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡mgsinθ－μmgcosθ－F＝0③ 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率Fv＝P④ 由⑥⑦两式解得B＝＝ T＝0.4 T⑧ 磁场方向垂直导轨平面向上． 答案：(1)4 m/s2　(2)10 m/s　(3)0.4 T　方向垂直导轨平面向上 18