2022-2023学年湖南省益阳市中心学校高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省益阳市中心学校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. （单选）如图所示的电路中，当变阻器的滑动触头向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为(    ) A．A灯和B灯都变亮 B．A灯和B灯都变暗 C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗， B灯变亮 参考答案： A 2. 半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是 A．MN对Q的弹力先减小后增大 B．MN对Q的弹力先增大后减小 C．P、Q间的弹力先减小后增大 D．Q所受的合力始终不变 参考答案： D 3. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为+q的微粒，从静止释放，两板间距足够长。则以下说法正确的是(　    )  A. 第1秒内金属圆环中的感应电流为逆时针方向 B. 第2秒内粒子所受电场力将反向 C. 第1秒内粒子将向下做自由落体运动 D. 第1秒内上极板的电势高于下极板的电势 参考答案： D 【详解】A. 有楞次定律可知：第1秒内金属圆环中的感应电流为顺时针方向，故A错误； B. 根据楞次定律可知在前2s内金属板上极板带正电，上极板电势高于下极板，电场方向没有发生变化，所以第2秒内粒子所受电场力不会反向，故B错误； CD. 根据楞次定律可知在前2s内金属板上极板带正电，上极板电势高于下极板，平行板内存在向下的电场，所以带正电的粒子受到向下的电场力，但加速度不一定等于g，所以不一定做自由落体运动，故C错误；D正确； 4. (多选)将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图所示，根据图线可知（    ） A．反映Pr变化的图线是c    B．电源电动势为8v C．电源内阻为2Ω          D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω 参考答案： ACD 5. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO＇轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R．在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（      ） A． 磁通量的变化量　　　 B． 通过电阻R的电量 C．电阻R产生的焦耳热Q= (NBSω)2/2R　　 D．电阻R产生的焦耳热Q= (NBS)2ωRπ/4(R+r)2 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. 1m的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平高度的两点上，abcd所在的区域内有一竖直向上的匀强磁场，当ab中通以如右图所示的电流时，金属杆ab偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡，如果金属杆ab的质量为kg，其中通过的电流强度为10A。则匀强磁场的磁感应强度为______T。（g取10m/s2） 参考答案： 1T   7. 如图所示，粗细均匀的细U形管竖直放置，左右两侧管中各有一段水银柱长度如下图所示，水平管中封闭10 cm长的空气，设大气压强为76 cmHg，环境温度为，此时管中气体的压强等于_________cmHg，温度升到______，左侧水银柱刚好全部进入竖直管． 参考答案：     (1). 80    (2). 294 【详解】第一空. 加热前封闭气体压强为：P1=P0+4cmHg=80cmHg。 第二空. 初态：体积为：V1=10S，温度为：T1=27+273K=300K，P1=80cmHg；末态：P2=P0+8cmHg=84cmHg、体积为：V2=（10+4+4）S=18S；由理想气体状态方程得： 代入数据解得：T2=567K，即： 。 8. （4分）如图所示，金属细棒长为，质量为，以两根相同的轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中。弹簧的劲度系数为，磁场的磁感应强度为。棒中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零。则电流强度是       ，电流方向是      （填“向左”或“向右”）。   参考答案： ；向右 9. 如图所示，一质量为m．电荷量为+q的小球从距地面为h处，以初速度v0水平抛出，在小球运动的区域里，加有与小球初速度方向相反的匀强电场，若小球落地时速度方向恰好竖直向下，小球飞行的水平距离为L，小球落地时动能EK=           ，电场强度E= ． 参考答案：   ， 10. 以10m/s的速度行驶的列车，在坡路上的加速度等于0.2m/s，经过30s到达坡底，则列车在这段时间的位移为            m，列车到达坡底的速度为             m/s。 参考答案： 390，16 11. 电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的         能量转化为    能。无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。 参考答案： 12. 两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。回答下列问题： ①在图中标出的M、N、P、Q四点中，振动增强的点是　　　　　；  ②由图中时刻经1/4周期时，质点M相对平衡位置的位移是　　　　　。 参考答案： （1）_____M 、  P__________   （2） -----__零______________  13. 一个气泡(气泡内气体视为理想气体)从恒温水池的底部缓慢向上升起，上升过程中气泡内气体        （选填“吸热”或“放热”），其内能    、压强     （选填“减小”、“增大”或“不变”）。 参考答案： 吸热，不变，减小 气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，在上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，根据热力学第一定律可得知，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，温度不变，体积膨胀，根据理想气体状态方程知压强减小。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）用单摆测定重力加速度的实验中，除了铁架台、秒表外，还有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上　  　 （填字母）． A．1m长的粗绳             B．1m长的细线 C．半径为lcm的小木球 D．半径为lcm的小铅球      E．最小刻度为mm的米尺     F．最小刻度为cm的米尺 G．附砝码的天平 （2）若实验中测得的g值偏大，则可能的原因是　   　（填字母）． A、摆长中没有加小球的半径       B、开始计时时秒表过迟按下 C、在一定的时间内，把29次全振动误数成了30次 D、在振动过程中悬点出现松动，致使摆长变大 （3）为了减少实验误差，可采用图象法处理数据，通过多次改变摆长，测得多组摆长L和对应的周期T，并作出T2﹣L图象，如图所示．若图线的斜率为k，则用k表示重力加速度的测量值g=　   　． 参考答案： （1）BDE；（2）B C；（3）． 【考点】用单摆测定重力加速度． 【分析】单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，刻度尺的最小分度越小，读数越精确，根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，从而判断g值偏大的原因． 根据单摆的周期公式得出T2﹣L的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度的大小． 【解答】解：（1）A、B、单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，故B正确，A错误； C、D、摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，故D正确，C错误； E、F、刻度尺的最小分度越小，读数越精确，故F错误，E正确； 实验不需要天平，G错误； 故选：BDE； （2）根据单摆的周期公式得：g=， A、摆长中没有加小球的半径，则摆长的测量值偏小，则重力加速度的测量值偏小．故A错误． B、开始计时，秒表过迟按下，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大．故B正确． C、在一定的时间内，把29次全振动误数成了30次，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大．故C正确． D、振动中出现松动，使摆线长度增加了，知摆长的测量值偏小，则重力加速度的测量值偏小，故D错误． 故选：BC 根据单摆的周期公式T=2π得，T2=，可知图线的斜率k=，解得重力加速度g=． 故答案为：（1）BDE；（2）B C；（3）． 15. （10分）在“测定金属的电阻率”的实验中，测定阻值约为3—5Ω的金属丝的电阻率，实验中所用的电压表规格：量程0—3V、内阻3kΩ；  电流表规格：量程0—0.6A、内阻0.1Ω；  还有其他一些器材：        （1）在给定的方框内画出实验电路图；        （2）用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，可知金属丝的直径d=        mm；        （3）实验中还应测出的物理量是                  ；电阻率的计算公式为ρ=        参考答案：     （1）实验电路图略；（2）0.621—0.624；（3）U  I  L ； U π d2／( 4IL)   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 某一平行板电容器两端电压是U，间距为d，设其间为匀强电场，如图所示.现有一质量为m的小球，以速度v0射入电场，v0的方向与水平方向成45°斜向上；要使小球做直线运动，则 (1)小球带何种电荷?电量是多少? (2)在入射方向上的最大位移是多少? 参考答案： 17. 如图所示，用两根长度都为l的细线悬挂一个小球A，两悬挂点等高，线与水平天花板间的夹角都是α，使球A在垂直于纸面的平面内做小幅度的摆动，当A经过平衡位置的瞬间，另一小球B从A球的正上方自由下落，若B球恰能击中A球，求B球开始下落时离A球振动平衡位置的高度。 参考答案： 对A球，有：           （n=1、2、3…）       对B球，有：                   联立解得：h=（n=1、2、3…） 18. (1)用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应。下列判断正确的是（  ） A．用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大 B．用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时该金属的截止频率高 C．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短 D．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光时逸出的光电子最大初动能大 （2）日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是 A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢 B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核 C．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强 D．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为