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2022年安徽省六安市苏埠中学高二物理下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. 带电粒子初速度为零,经过电压为U的加速电场后,下列说法正确的是( )
A.质量大的粒子,最后获得的动能大
B.电量大的粒子,最后获得的动能大
C.电量相同的情况下,质量大的粒子最后获得的速度大
D.荷质比(粒子电量和质量的比值)小的,粒子最后获得的速度大
参考答案:
2. (单选)如图所示,AOC是光滑的金属导轨,电阻不计,AO沿竖直方向,OC沿水平方向; PQ金属直杆,电阻为R,几乎竖直斜靠在导轨AO上,由静止开始在重力作用下运动,运动过程中P、Q端始终在金属导轨AOC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆从开始滑动到P端滑到OC的过程中,PQ中感应电流的方向( )
A.始终是由P→Q B.先是由P→Q,后是由Q→P
C.始终是由Q→P D.先是由Q→P,后是由P→Q
参考答案:
B
3. (多选题)如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.两个带有同种电荷的小球A、B分别位于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内.若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置.如果将小球B向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,与原来相比( )
A.两小球的间距变大
B.B球受到的推力F变大
C.A球对竖直墙面的压力变小
D.水平地面给B球的支持力不变
参考答案:
ACD
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】先以A球为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件分析墙壁对A的弹力如何变化,再以AB整体为研究对象,根据平衡条件分析F如何变化和地面对小球B的弹力的变化.由库仑定律分析两球之间的距离如何变化.
【解答】解:AC、以A球为研究对象,分析受力,作出力图如图1所示.
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ,由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为:
N1=mAgtanθ,
库仑力F库=.
将小球B向左推动少许时,θ减小,tanθ减小.则N1减小,cosθ增大,F库减小,根据库仑定律分析得知,两小球间距增大.根据牛顿第三定律可知,A球对竖直墙面的压力减小.故A、C正确.
BD、再以AB整体为研究对象,分析受力如图2所示,由平衡条件得:
F=N1
N2=(mA+mB)g
N1减小,则F减小,地面对小球B的支持力N2一定不变.故B错误,D正确.
故选:ACD
4. 如图所示,将两不带电的绝缘导体AB、CD放在带负电的导体Q的附近,达到静电平衡状态后,下列说法正确的是
A.用导线连接A、B两端,连通瞬间有电流通过导线,方向由A到B
B.用导线连接A、C两端,连通瞬间没有电流通过导线
C.用导线连接A、D两端,连通瞬间有电流通过导线,方向由A到D
D.用导线连接B、C两端,连通瞬间有电流通过导线,方向由C到B
参考答案:
D
5. 一个静止的放射性原子核发生天然衰变时,在匀强磁场中得到内切圆的两条径迹,如图所示若两半径之比为44:1,则
① 发生的是衰变
② 轨迹2是反冲核的径迹
③ 反冲核是逆时针运动,放射出的粒子是顺时针运动
④ 该放射性元素的原子序数是90
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. .图为“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一
下,那么合上电键后:
a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将向 偏一下.
b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向偏一下.(a、b两空选填“左”或“右”)
参考答案:
7. 真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为+4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,方向向右,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为+2.0×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N,P点电场方向
参考答案:
8. 一辆汽车在水平公路上行驶,车受的阻力为车重的0.01倍,当速度为4m/s时,加速度为0.4m/s2。若保持此时的功率不变继续行驶,汽车能达到的最大速度是__________m/s。(g=10m/s2)
参考答案:
20
9. 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
10. (3分)如图所示,小球从倾角为30°的斜面上一点作平抛运动,小球的初动能为6J,不计空气阻力,它落到斜面上的P点时的动能为__________J。
参考答案:
14
11. (5分)劲度系数为的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为的砝码,重力加速度大小为,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,此后砝码的最大加速度是 ,弹簧的最大弹性势能可达 。
参考答案:
g(2分),(3分)
12. 如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5cm,如果取重力加速度g=10m/s2,那么:
(1)照片的闪光频率为____▲____Hz. .
(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_▲______m/s
参考答案:
(1)10 (2)0.75
13. 在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,中子以一定速度与静止碳核发生正碰,碰后中子反向弹回,则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向 _________ (选填“相反”或“相同”),碳核的动量 _________ (选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。
参考答案:
相反 大于
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在测一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为4Ω)
B.电压表V1(量程0~2V,内阻约为2000Ω)
C.电压表V2(量程0~6V,内阻约为6000Ω)
D.电阻箱R1(最大电阻99.9Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R2(最大电阻20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R3(最大电阻200Ω,额定电流1A)
G.电键一个,导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择 ,电阻箱或滑动变阻器应选择 (填写器材前面的字母)。
(2)请在下面所给方框内,画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路图。
(3)某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上做出了如右上图线:
由图线得出:干电池的电动势E= V,内阻r= Ω(结果保留两位有效数字)。
参考答案:
(1)B;D(每空2分)
(2)如右图(4分)
(3)1.4; 3.3 (每空2分)
15. 如图所示,某同学将两块质量分别为m1和m2的不同物块用细线连接,置于光滑的水平桌面上,两个物块中间夹有一根压缩了的轻质弹簧.烧断细线,物块从静止开始运动,最终离开桌子边缘做平抛运动.该同学通过必要的测量,以验证物体间相互作用时的动量守恒定律.
(1)该同学还需要的实验器材是_______;
(2)本实验中要直接测量的物理量是_________;
(3)用实验中所测量的物理量,写出验证动量守恒定律的关系式___________________.
参考答案:
(1). 刻度尺 (2). 两物块平抛运动的水平位移x1 和x2 (3). m1 x1=m2 x2
(1)取小球1的初速度方向为正方向,两小球平抛初速度分别为v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t.
需要验证的方程:0=m1v1?m2v2
又v1=x1/t,v2=x2/t
代入得到m1x1=m2x2
故需要测量两木块落地点到桌面边缘的水平距离x1、x2
所以需要的器材为刻度尺。
(2)烧断细线后,两球离开桌面做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.需要直接测量的物理量是两物块平抛运动的水平位移x1 和x2 ;
(3)将需要验证的关系速度用水平位移替代,验证动量守恒定律的关系式为m1x1=m2x2;
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (20分)薄凸透镜放在空气中时,两侧焦点与透镜中心的距离相等。如果此薄透镜两侧的介质不同,其折射率分别为和,则透镜两侧各有一个焦点(设为和),但、和透镜中心的距离不相等,其值分别为和。现有一个薄凸透镜,已知此凸透镜对平行光束起会聚作用,在其左右两侧介质的折射率及焦点的位置如图所示。
1.试求出此时物距,像距,焦距、四者之间的关系式。
2.若有一傍轴光线射向透镜中心,已知它与透镜主轴的夹角为,则与之相应的出射线与主轴的夹角多大?
3.,,,四者之间有何关系?
参考答案:
解析:
利用焦点的性质,用作图法可求得小物的像,如下图所示。
1.用和分别表示物和像的大小,则由图中的几何关系可得
(1)
简化后即得物像距公式,即,,,之间的关系式
(2)
2.薄透镜中心附近可视为筹薄平行板,入射光线经过两次折射后射出,放大后的光路如图复解19-5-2所示。图中为入射角,为与之相应的出射角,为平行板中的光线与法线的夹角。设透镜的折射率为,则由折射定律得
(3)
对傍轴光线,、≤1,得,,因而得
(4)
3.由物点射向中心的入射线,经折射后,出射线应射向,如图复解19-5-3所示,
在傍轴的条件下,有
(5)
二式相除并利用(4)式,得
(6)
用(1)式的代入(6)式,得
即 (7)
用(1)式的代入(6)式,得
即 (8)
从而得,,,之间关系式
(9)
17. 如图所示,一玻璃砖的横截面为半圆形,MN为截 面的直径,Q是MN上的一点且与M点的距离QM= (R为半圆形截面的半径)。MN与水平光屏P平行,两者的距离为d,一束与截面平行的红光由 Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,在光屏上得到红光。玻璃砖对该红光的折射率为n=,求:
①红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动?移动距离是多少?
②如果保持入射光线和光屏的位置不变,而使玻璃砖沿MN向左移动,移动的距离小于R/2,请定性说明屏上的光点如何移动?亮度如何变化?
参考答案:
①如图所示,光线应向屏的
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