湖北省荆州市荆南高级中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

湖北省荆州市荆南高级中学2023年高二物理上学期期末试题含解析 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. （多选）如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m、带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁好无压力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） 　 A． 小球在B点的速率为 　 B． 小球在B点的速率小于 　 C． 小球不能到达C点（C点和A点在一条水平线上） 　 D． 固定于圆心O点处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为 参考答案： 解：A、B、D：设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v． 小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得，mgR=mv2； 得v= 小球经过B点时，由牛顿第二定律得    qE﹣mg= 代入得Eq=3mg     即E=；故AD正确，B错误； C：在整个滑动的过程中，电场力和弹力都不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，小球能够到达C点，且到达C点时的速度刚好为零．故C错误． 故选：AD． 2. 我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有 (1)U＋n→Sr＋Xe＋kn；   (2)H＋H→He＋dn； 关于这两个方程，下列说法正确的是 A.方程(1)属于α衰变                  B.方程(2)属于轻核聚变 C.方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1      D.方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1 参考答案： B 3. 如图所示为等量的正、负电荷，A、B为两电荷的连线上的两点，C、D为中垂线上的两点。则关于电场性质的下列说法正确的是(　    　) A. 自A至B电场强度先增强后减弱；自C至D先减弱后增强 B. 自A至B电场强度先减弱后增强；自C至D电场强度先增强后减弱 C. 自A至B 电势先降低后增高 D. 自C至D电势一直降低 参考答案： B 【详解】AB.根据等量异种电荷场强分布特点，连线中点处场强最小，所以从A至B电场强度先减弱后增强，中垂线中点处，场强最大，从C至D电场强度先增强后减弱，A错误B正确 CD.等量异种电荷的中垂面是一个等势面，C至D电势不变；连线上电场线从A指向B，沿电场线方向电势逐渐降低，所以A至B 电势一直降低，CD错误 4. （多选）已知介质对某单色光的临界角为θ，则（　　） 　 A． 该介质对此单色光的折射率为 　 B． 此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ（c是真空中的光速） 　 C． 此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍 　 D． 此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的 参考答案： 解：A、根据临界角公式sinC=得：sinθ=，则得n=．故A正确． B、光在介质中传播速度v==csinθ．故B正确． C、设光在真空中与介质中波长分别为λ0和λ． 由v=，v=λf，c=λ0f得：n=，则得λ=λ0sinθ，故C正确． D、光的频率由光源决定，与介质无关，则此单色光在该介质中的频率与在真空中频率相等．故D错误． 故选ABC 5. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是 （      ） A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次[来 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是；（2）A点的电势；（3）电势能的变化；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能． 参考答案： 7. 完成下列核反应方程：[zy9]   （1）         ；  （2）          。 参考答案： 8. 如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为Ｌ的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动过程中电场力对两小球做的总功为___________． 参考答案： Eql(cosα-1) 9. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为，则质点做简谐运动的振幅为_________cm；周期为__________s 参考答案： 10；8 10. 一般来说，电容器极板的正对面积越_________、极板间的距离越_________，电容器的电容就越大。 参考答案： 11. 如图4所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，导体棒所受安培力为，则磁场的磁感应强度为为　 　  ，安培力的方向       。为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是　 　            （填一种方法即可）。 参考答案：     垂直纸面向里    增加（或） 12. （4分）用万用表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如图①、②、③所示。 由图可知，图    （填序号①、②或③）中的二极管是好的，该二极管的正极是    （a或b）端。 参考答案： ②，a 13. 如图，匀强电场的场强为103V/m，a、b两点间的距离为0.1m，ab连线与电场方向的夹角为60o，则a、b两点间的电势差为      V，若将电量为+的点电荷从a点移到b点，电场力做功为       J． 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材： 电池组E：   电动势3V，内阻不计 电流表A1：  量程0—10mA，内阻约为40Ω－60Ω 电流表A2：  量程0—500μA，内阻为1kΩ 滑动变阻器R1：阻值范围0—20Ω，额定电流2A 电阻箱R2：阻值范围0—9999Ω，额定电流1A 电键S、导线若干 要求实验中应尽可能准确的测量Rx的阻值，请回答下面问题： （1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表，则改装表选用的器材是             （填写器材代号）； （2）在答卷相应位置的虚线框框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中表明器材代号； （3）实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如下图所示，可读出电流表A1的示数是          mA，电流表A的示数是           μA，测得待测电阻Rx的阻值是           Ω。 参考答案： （1）A2  R2（1分） （2）电路如右图所示（3分） （3）6.4mA（2分）  240μA（2分）  194.8Ω（2分） 15. 在测定玻璃砖折射率的实验中为了减小实验误差，应该注意的是          （不定项） A．玻璃砖的宽度宜大些      C．大头针应垂直地插在纸面上      B．入射角应尽量小些        D．大头针P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？ 参考答案： 根据平衡条件判断，C应带负电，放在A的左边且和AB在一条直线上．设C带 电荷量为q，与A点相距为x，则以A为研究对象，由平衡条件：k＝k① 以C为研究对象，则k＝k② 解①②得x＝r＝0.2 m，q＝－Q 故C应带负电，放在A的左边0.2 m处， 带电荷量为－Q. 17. （14分）如图所示，有一倾角为的光滑绝缘细杆，其长度为L，在细杆底端固定一带正电小球B。现将一质量为m，电荷量为q的带正电小球A套在细杆上，从最高点由静止释放，小球在到达细杆中点C时达到最大速度Vm。若重力加速度为g，静电力常量为k。求：     （1）小球B所带电荷量为多大？ （2）小球A在最高点的加速度为多少？ （3）从A到C的过程中库仑力做的功是多少？ 参考答案： 解析： （1）因为小球在C点达到最大速度。所以小球在C处所受合力为零，设B带电量为QB，即=mg·sinq      ① 由库仑定律得② 由①②得：QB= （2）在最高点对小球作受力分析，由牛顿第二定律得： =mgsinq-=ma ③ =k=mgsinq ④ 由③④得：a=g sinq （3）从A到C由动能定理得： mg··sinq+=mVm2-0 \=mVm2-mgLsinq 18. 在双缝干涉实验中，屏上一点P到双缝的距离之差为1.5×10-7m，若用频率为 Hz的单色光照射双缝，该点处于亮条纹还是暗条纹？从屏中心算起这是第几条什么条纹？ 参考答案： ；光程差为半波长的奇数倍，P点处于暗条纹，令，这是第3条暗条纹。