2022-2023学年湖南省衡阳市夏浦中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市夏浦中学高二物理期末试卷含解析 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. 从科学方法而言，物理学中“用一个力代替几个力，且效果相同”，所运用的方法是（   ） A.控制变量      B.等效代替     C.理想实验      D.建立模型 参考答案： B 2. 频率为ν的光子，具有的能量为hν，动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，下列关于光子散射的说法正确的是（　　） A．光子改变原来的运动方向，但传播速度大小不变 B．光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大 C．由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长 D．由于受到电子碰撞，散射后的光子频率大于入射光子的频率 参考答案： A 【考点】氢原子的能级公式和跃迁． 【分析】光子与电子的碰撞过程系统动量守恒，系统能量也守恒；光子的能量与光子的频率成正比．根据德布罗意波长公式判断光子散射后波长的变化． 【解答】解：A、光子与电子碰撞后，光子方向改变，但是速度大小不变．故A正确． B、光子与电子碰撞将部分能量转移给电子，能量减小，则频率减小．故B错误． C、由于受到电子碰撞，能量减小，则频率减小，根据λ=可知，散射后光子的波长大于入射光子的波长，散射后光子频率小于入射光子的频率．故C、D错误． 故选：A 3. 高速公路上的标牌常用“回光返膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回光返照膜”是用球体反射原件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着直径10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃的折射、反射、再折射后恰和入射光线平行，那么第一次入射的入射角是 A．45°　　　　B．60°　　　　C．30°　　　　D．15°          参考答案： B 4. 如图是火警报警系统的一部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流和报警器的电压的变化情况是 A．I变大，U变大           B．I变小，U变小  C．I变小，U变大           D．I变大，U变小 参考答案： B 5. 关于电场线的下列说法中正确的是（      ） A．电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致 B．电场线就是电荷在电场中的轨迹线 C．在电场中有电场线的地方场强一定不为零 D．点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇同心圆 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v=0.4m/s，两波源分别位于A、B处，t=0时的波形如图所示．当t=2.5s时，M点的位移为　  　cm，N点的位移为　   cm． 参考答案： 2，0 【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象；波的叠加． 【分析】根据波速可确定2.5s时两列波传播的距离，由此可确定两波在2.5s时的波形图，由波的叠加可知两点的位移． 【解答】解：在t=0到t=2.5s时间内，A波向右传播的距离为△x=v△t=0.4×2.5=1.0m；B波向左传播的距离也是△x=v△t=0.4×2.5=1.0m，据此画出在t=2.5s时刻的波形图如图， 其中蓝色的是以A为波源的波形，红色的是以B为波源的波形．然后根据振动的叠加，xM=0+2=2，xN=0+0=0． 故答案为：2，0 7. 现用 220V和11kV两种电压来输电，如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则对应的两种导线横截面积之比为        。 参考答案： 2500：1 8. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则尘埃的运动状态是        （填静止、向上运动、向下运动），检流计中的电流方向         。 参考答案： 静止，a→b 9. 在一个水平方向的匀强电场中，某带负电荷的小球作匀变速曲线运动，  依次经过A、B、C三点，A、B、C三点与电场方向在同一个竖直面   内，运动轨迹如图所示．已知过B点切线与AC连线平行，D点为AC 线段的中点，BD连线恰与AC垂直，则关于质点从A点运动到B点 所用的时间为与质点从B点运动到C点所用的时间为关系是       ，（填=、>、或<），电场方向         . 参考答案： 10. 12如图的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻,当有较强的光照在RG上,二极管_________（熄灭或发光）;要想在天更暗时路灯才会亮,应将R1的阻值调__________（大或小）? 参考答案： 熄灭（2分），大（3分） 11. 有A、B两个电容器，它们的电容分别是C1和C2，且C1＞C2。那么，如果它们两极板间的电势差相等，则电容器      所带电量多；如果它们所带电量相等，则电容      两极板间的电势差大。（填“A”或“B”） 参考答案： A、B 12. 小灯泡的伏安特性曲线如图所示（只画出了AB段），由图可知，当灯泡电压由3V变为6V时，其灯丝电阻改变了　  　Ω． 参考答案： 5 【考点】电阻定律；电阻率与温度的关系． 【分析】根据电阻的定义式分别求出灯泡电压是3V和6V时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量． 【解答】解：由图读出，当电压UA=3V时，电流IA=0.20A，则电阻为RA==15Ω；当电压UB=6V时，电流IB=0.30A，则电阻为RB==20Ω，则电阻的改变量△R=5Ω 故答案为：5 13. 在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为4×10-8C，相距40cm，则它们之间的相互作用力大小为______ __；在两者连线的中点处，电场强度大小为____________。（静电力常量k的值为9.0×109N·m2/c2） 参考答案： 9.0×10-5N         9.0×103N/C 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （4分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材： A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B．条形磁铁     C．直流电源 D．多用电表     E．开关、导线若干 上述器材在本实验中不必用到的是__________（填器材前的字母），本实验中还需用到的器材是_______________。 参考答案： BC，交变电源 15. 示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况．电子经电压u1加速后进入偏转电场．下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中不正确的：（   ）   A．如果只在u2上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a) B．如果只在u3上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b) C．如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c) D．如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d) 参考答案： C 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功﹣4.0×10-7J. （1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大? (3) 把﹣1.5×10-7 C的电荷从A点移到C点，静电力做功多少？ 参考答案： （1）C点电势最高，B点电势最低   （各1分） （2）UAB=WAB/q=75V  UBC=-200V   UAC=UAB+UBC=-125V   （各2分） (3)  WAC=q，UAC=1.875×10-7 J   （4分） 17. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球电荷量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力.( 取g=10m/s2)，求 (1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板? (2)此时,电源的输出功率多大? 参考答案： （1）小球上升时动能定理得：，得Uab=8V  (3分)  而电源：，得I=1A    （2分） 则，      （2分） （2）P出=I2(R+Rx)=23W 18. 北京时间2017年4月21日19点41分，中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射场发射升空，并成功完成与“天宫二号”的对接任务．天文爱好者小张同学由此研究了火箭的原理：火箭有单级和多级之分．多级火箭是把火箭一级一级地接在一起，第一级燃料用完之后把箭体抛弃，减轻负担，然后第二级开始工作．他做了以下两个方面的探究，请你帮他完成解答： （1）如图甲是模拟单级火箭的工作过程，设光滑水平面上A、B两物体质量分别为2m和m，它们之间有微量的炸药C，爆炸释放的能量为2△E，求爆炸后A获得的速度vA； （2）如图乙是模拟多级火箭的过程，光滑水平面上D、F、G三个物体质量均为m，D、F和F、G之间均有微量炸药P、Q，爆炸时释放的能量均为△E，通过控制使Q先爆炸，P后爆炸，求所有爆炸都发生后物体D的速度vD． 参考答案： 解：（1）单级爆炸时，取向左为正方向，由动量守恒定律得：    0=2mvA﹣mvB     由能量守恒得：    2△E=?2mvA2+mvB2         联立解得：vA= （2）Q爆炸过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：0=2mvDF﹣mvG     由能量守恒得： △E=?2mvDF2+mvG2         P爆炸过程，同理可得：    2mvDF=mvD+mvF       △E+?2mvDF2=mvD2+mvF2 联立解得：vD=（1+） 答：（1）爆炸后A获得的速度vA是． （2）所有爆炸都发生后物块D获得的速度vD是（1+）． 【考点】动量守恒定律；功能关系． 【分析】（1）物体A、B系统所受外力的合力为零，系统动量守恒；根据动量守恒定律和能量守恒定律列式后联立求解爆炸后A获得的速度vA． （2）对Q爆炸过程和P爆炸过程分别运用动量守恒定律和能量守恒定律列式，联立求解所有爆炸都发生后物块D获得的速度vD．