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2022-2023学年福建省三明市三华初级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. (单选)子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为v1、v2、v3、v4、v5和v6的光,且频率依次增大,则E等于( )
A.h(v3-v1) B.h(v4-v1)
C.h(v5+ v6) D.h(v1+ v2)
参考答案:
D
2. 如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直。现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,则( )
A.ABCD回路中没有感应电流
B.A与B、D与C间有电势差
C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电
D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
参考答案:
AC
3. 关于胡克定律F=Kx中的x,下列说法正确的是 ( )
A、x是弹簧伸长后或压缩后的长度
B、x是弹簧原来的长度
C、x是弹簧变化(伸长或压缩)的长度
D、x是弹簧原长加后来的长度
参考答案:
C
4. 如图所示的电路中,当可变电阻R的阻值增大时
A.UAB增大 B.路端电压增大
C.干路电流强度增大 D.IR增大
参考答案:
AB
5. 电阻R、R的I-U图线如图所示,现将R、R串联后接到电源上,R消耗的电功率是6W,则R消耗的 电功率是
A.10w B.9W C.4W D.2W
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (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)
7. 如图所示。粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中,圆环的直径为d。长为d、电阻为r/2的金属棒ab在中点处与环相切,现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左运动,到达圆环的直径位置时,ab棒两端的电势差大小为 。
参考答案:
8. 用欧姆表测电阻时,红表笔接a端,黑表笔接b端,则 端电势高;当用多用电表测导体两端电压时, 表笔应接电势高的一端;用欧姆表测二极管的电阻,先用红表笔接二极管的a端,黑表笔接b端,反接后电阻明显变大,则 端为二极管的正极。
参考答案:
b,红,b
9. 一根长0.2m的导线.通以3A的电流后垂直放进磁场,它受到磁场的作用力是6×10-2N,则磁场的磁感应强度B是________T;当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时,磁感应强度为____.
参考答案:
0.1T 0.1T
10. 一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为
参考答案:
11. 在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为 ____,方向_ _____ ___。
参考答案:
,竖直向上
该带电液滴在竖直方向上做匀速直线运动,所以受力平衡,而且液滴受到竖直向下的重力,那么电场力方向竖直向上,所以,解得,正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的,所以电场方向竖直向上
12. 某同学由于没有量角器,在完成了光路图后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交连线延长线于C点,过A点作法线的垂线AB,交于B点,过C点作法线的垂线CD,交于D点,如图所示,用刻度尺量得,,由此可得玻璃的折射率______ 。
参考答案:
1.5
13. 一列简谐横波沿x轴传播,周期为T,t=0时刻的波形如图所示,此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m,xb=5.5 m,则当a质点处在波峰时,b质点恰在________(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”);t=时,b质点正在向y轴________(填“正方向”或“负方向”)运动.
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“探究加速度与质量和力关系”实验中,实验装置如图甲所示
若实验中采用电火花打点计时器,则所用的电源是______
A.直流电源 交流电源 直流电源 交流电源
实验中平衡小车所受阻力的做法是:在不挂细绳和钩码的情况下,改变板的倾斜程度,使小车能拖动纸带沿木板做______运动;
如图乙是实验中打出的一条纸带,在纸带上每5个点取1个计数点,得到O、A、B、C、D几个计数,用刻度尺量得、、、。由此可知,纸带做______运动选填“匀加速”或“匀减速”,打C点时纸带的速度大小为______,纸带的加速度为______计算结果请保留两位小数。
参考答案:
(1). D (2). 匀速直线 (3). 匀加速 (4). 0.25 (5). 0.4
【详解】实验中采用的是电火花打点计时器,电源采用的是220V交流电源。
只要改变木板的倾斜程度,当小车能拖动纸带沿木板做匀速直线运动时,即说明小车受力平衡,此地摩擦力与重力的分力相互平衡;
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得:,为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:,即小车运动的加速度计算表达式为:,打C点时纸带的速度大小等于BD之间的平均速度,即:。
15. 在研究“用单摆测定重力加速度”的实验中,
(1)下列措施中必要的或做法正确的是_____。选填下列措施前的序号
A.为了便于计时观察,单摆的摆角越大越好
B.摆线长应远远大于摆球直径
C.摆球应选择密度较大的实心金属小球
D.将摆球和摆线平放在桌面上,拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长,然后将O点作为悬点
(2)两个同学分别在北京大学和浙江大学探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律。多次改变摆长,记录多组摆长和周期数据,并绘制了图像,如图所示,从中可以判断,浙江大学的实验结果对应图线是_____________填“A”或“B”。北京大学的同学求出图线的斜率k,则用斜率k求重力加速度的表达式为 ___________。
参考答案:
(1). BC (2). A (3).
【详解】第一空.单摆在摆角很小情况下才做简谐运动,单摆的摆角不能太大,一般不超过5°,否则单摆将不做简谐运动.故A错误.
BC.减小空气阻力的影响,摆球的直径应远小于摆线的长度,选择密度较大的实心金属小球作为摆球.故BC正确.
D.摆长等于摆线的长度加上摆球的半径.应将摆球悬挂后,用米尺测出摆球球心到悬点的距离作为摆长.故D错误.
第二空.第三空.由单摆的周期公式得;则根据数学知识得知,T2-L图象的斜率k=,因北京的重力加速度大于浙江的重力加速度,故知浙江大学的实验结果对应图线是A.由上式得: .
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,横截面为扇形的玻璃砖,为圆心,半径为,。一束激光垂直边从距离点处的点入射到玻璃砖中,然后从玻璃砖的边与成45°角射出。光在空气中的传播速度为。求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)光在玻璃砖中传播的时间.
参考答案:
① ②
【详解】(1)激光垂直射入玻璃砖后,其光路如图所示
因
所以
因此,
由可得
(2)由几何关系,可求得光在玻璃砖中通过的路程
光在玻璃砖中传播的速度
联立以上各式得
17. 已知铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,铜的密度 =8.9×103kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。试估算:(计算结果保留2位有效数字)。
(1)一个铜原子的质量。
(2)若每个铜原子可提供两个自由电子,则3.0×10-5m3的铜导体中有多少个自由电子?
参考答案:
18. 如图所示,某透明介质的截面为直角三角形ABC,其中∠A=300,AC边长为L。一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC边射入,恰好在AB面发生全反射。一直光速为c,求:
⑴ 该介质的折射率n;
⑵ 该光束从射入介质到第一次穿出所经历的的时间。
参考答案:
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