湖北省荆门市育才学校2023年高二物理上学期期末试题含解析

湖北省荆门市育才学校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. 2014年10月2日，中国选手曹硕在仁川亚运会上以17.30m的成绩夺得男子三级跳远冠平．在运动员起跳瞬间（　　） A．运动员对地面的作用力就是运动员所受的重力 B．地面对运动员的作用力大于运动员对地面的作用力 C．地面对运动员的作用力与运动员对地面的作用力大小相等 D．地面对运动员的作用力小于运动员对地面的作用力 参考答案： C 【考点】作用力和反作用力；物体的弹性和弹力． 【分析】根据牛顿第三定律可知作用力与反作用力大小相等，方向想法，作用在两个物体上． 【解答】解：A、运动员对地面的作用力和运动员所受的重力是两种不同性质的力，不能说运动员对地面的作用力就是运动员所受的重力，故A错误； BCD、地面对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是作用力与反作用力，大小相等，故BD错误，C正确； 故选：C． 2. 关于家庭电路中电器安装的说法，错误的是 A．开关应接在火线上      B．螺丝口灯泡的螺旋套一定要接在零线上 C．开关应和灯泡并联     D．三孔插座应有接地线 参考答案： C 3. （单选）如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时   ①小球的瞬时速度突然变大 ②小球的加速度突然变大 ③小球的所受的向心力突然变大 ④悬线所受的拉力突然变大 A. ①③④     B. ②③④     C. ①②④     D.①②③ 参考答案： B 4. （多选）如图所示的电路，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的    A．板间电场强度增大      B．电量不变 C．板间电压不变          D．电容增大 参考答案： BC 5. 有三根平行的弹性绳A、B、C，其左端在同一直线MN上，让它们的左端同时开始振动，经过一定时间后出现了如图所示情况，其中PQ是平行于MN的一条直线．由图中信息可知 A．形成的三列波的传播速度相同 B．形成的三列波的波长相同 C．弹性绳A中的质点振动的频率最大 D．弹性绳A中的质点振动的周期最大 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. 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，对于正弦交流电，它的有效值是其峰值的                  倍。 参考答案： 0.707 7. “研究感应电流产生的条件”的实验电路如图所示．实验表明：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。在闭合电键S前，滑动变阻器滑动片P应置于         a端（选填“a”或“b”）。电键S闭合后还有多种方法能使线圈C中产生感应电流，试写出其中的两种方法：①                                   ； ②                                  。 参考答案： 磁通量（2分）；a端（2分）    拔出线圈A；拔出（或插入）A中铁芯；移动滑动变阻器的滑片 8. 通过一阻值为R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为          V。     参考答案： 4 9. 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，一位同学在纸上画出的界面ab、cd与矩形玻璃砖位置的关系分别如图所示，他的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图。则这位同学测得的折射率与真实值相比            （填“偏大”、“偏小”或“不变”） 参考答案：    偏小       10. 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。 （1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是              ； （2）实验时需要测量的物理量是               ； （3）待测质量的表达式为m=                 。 参考答案： (1) 物体对桌面无压力  (2)   弹力大小：作圆周的周期和半径    (3) m=FT2/4π2R 11. 一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A ，即A→B→C→A（其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行） ，这一过程称为一个循环，则： A．由A→B，气体分子的平均动能         （填“增大”、“减小”或“不变”） B．由B→C，气体的内能          （填“增大”、“减小”或“不变”） C．由C→A，气体       热量（填 “吸收”或“放出”） 参考答案： 12. 如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。 参考答案： 大于，等于 13. 右图为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的场强大小EA     EB（选填“>”、“<”或“＝”）。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。 （一）实验步骤如下： ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； ②用直尺测量AB之间的距离x，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； ③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 ④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值； ⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值； ⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-关系曲线。 （1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）： ①斜面倾角的余弦=           ； ②滑块通过光电门时的速度v=         ； ③滑块运动时的加速度a=          ； ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=          ； （2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=               。 （二）更换实验装置,在某次实验中，在小车上固定挡光片，将光电门固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据 实验 次数 不同的 挡光片 通过光电门的时间 （s） 速度 （） 第一次 I 0.23044 0.347 第二次 Ⅱ 0.17464 0.344 第三次 Ⅲ 0.11662 0.343 第四次 Ⅳ 0.05850 0.342 则以下表述正确的是（    ） ①四个挡光片中，挡光片I的宽度最小 ②四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小 ③四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 ④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 A．①③          B．②③            C．①④            D．②④ 参考答案： （1）①；②；③；④；（2）3.62cm (二)D 15. 某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势E大约在9 V左右，内阻r约为50Ω)已知该电池允许输出的最大电流为150 mA．该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2 kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，阻值为20Ω，起保护电路的作用． （1）在图甲的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接。   （2）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为_______V . （3）改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E =____V，内阻r =___Ω .（结果保留两位有效数字） （4）用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系E测___ E真， r测___ r真（填“大于”、“小于”、“等于”）. 参考答案： （1）如图 （2）6.5V （3）10V   50+1 Ω （4）小于  小于 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一静止的质量为M的铀核（）发生α衰变转变成钍核（Th），放出的α粒子速度为v0、质量为m．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能。 （1）写出衰变的核反应方程 （2）求钍核的反冲速度大小v（用M、m、v0表示） （3）求出衰变过程中释放的核能 参考答案： （1）                                             ………2分 （2）核衰变反应中的质量亏损    △m=m1- m2-m3                       ………2分 核衰变反应中释放出的核能  △E=△mc2=（m1- m2-m3）c2           ………2分        （3）系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相等，则：                                      ………2分     由动能：                                  ………2分     所以α粒子和钍核获得的动能之比 ：          17. 如图所示的平面直角坐标系xoy，在第Ⅳ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向；在第Ⅰ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xoy平面向外，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的负粒子，从y轴上的P(0，-h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅰ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅱ象限，且速度与y轴正方向成45°角，不计粒子所受的重力．求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子到达a点时速度的大小和方向； （3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值． 参考答案： 18. 如图6所示，一个半径极小的小球，质量为，带电量为，用绝缘丝线悬挂在某水平匀强电场中，当小球静止时，测得悬线与竖直方向的夹角为(，)，试求： （1）小球受哪几个力而平衡？ （2）匀强电场的方向； （3）小球所受电场力的大小及匀强电场E的大小。 参考答案： （1）对小球受力分析如图所示：             2分 小球受重力、拉力、电场力           2分 （2）又因为负电荷受电场力与场强方向相反，所以场强的方向水平向左右                                    （3）受力分析可知： 水平方向：                    2分 竖直方向：                   2分   代入数据有:                                                 1分 则电场强度：                     1分