2022年湖南省娄底市芙蓉中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省娄底市芙蓉中学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. 光由空气中射到空气和玻璃的界面上，图给出的四个光路图中正确的是   参考答案： C 2. 在某点电荷产生的电场中，以该电荷为球心的球面上，各点相同的物理量为 A．电场强度              B．同一电荷受到的电场力 C．电势                  D．同一电荷具有的电势能 参考答案： CD 3. 下列关于起电的说法错误的是（     ）  　　A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分  　　B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电  　　C．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分  　　D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷 参考答案： D 4. 如图7所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻R1、R2和R3供电， A为理想交流电流表，V为理想交流电压表，开关S闭合后与闭合前相比： A、V示数变大，A示数变小，R1消耗的电功率变大 B、V示数变大，A示数变大，R1消耗的电功率大 C、V示数变小，A示数变小，R1消耗的电功率变小 D、V示数变小，A示数变大，R1消耗的电功率变小 参考答案： D 5. （多选题）如图所示，一束复色光 a 从空气中以入射角α射向半球形玻璃砖球心 O，在界面 MN 上同时发生反射和折射，分为 b、c、d 三束单色光，b 为反射光，c、d 为折射光，下列说法正确的是 （　　） A．d 光的光子能量大于 c 光的光子能量 B．d 光的在玻璃中的波长大于 c 光在玻璃中的波长 C．入射角α逐渐增大时，b 光束的能量逐渐增强，c、d 光束的能量逐渐减弱 D．若 c 光是氢原子从 n=3的能级向 n=2的能级跃迁时产生的，则 d 光可能是氢原子从 n=4的能级向 n=2的能级跃迁时产生的 参考答案： BC 【考点】光的折射定律． 【分析】根据c、d光线的折射情况，判断出它们折射率的大小关系，从而确定它们的波长、频率关系，由E=hγ判断光子能量关系．入射角α逐渐增大时，反射光增强，折射光减弱．结合玻尔理论分析． 【解答】解：A、根据光路图可知，c光和d光的入射角相等，而d光的折射角小于c光的折射角，根据折射定律=，知c光折射率大于d光折射率，即有：nc＞nd，根据折射率和波长、频率关系有：λd＞λc，γc＞γd．所以d光r的光子能量小于c光的光子能量，故A错误； B、d光的频率小，波长大，则d光在玻璃中波长大于c光波长，故B正确； C、入射角α逐渐增大时，根据实验规律知b光束的能量逐渐增强，c、d光束的能量逐渐减弱．故C正确； D、由于d光的光子能量小于c光的光子能量，而从n=4的能级直接向n=2的能级跃的光子能量大于从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的光子能量，故D错误； 故选：BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （2014秋?城东区校级月考）如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离．用Φa、Φb、Φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（　　） A. Φa＞Φb＞Φc B.  Ea＞Eb＞Ec C. Φc﹣Φb=Φb﹣Φc D. Ea=Eb=Ec 参考答案： A 电势；电场强度；电场线 A、沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，故A正确． BD、a、b、c是一条电场线上的三个点，由于电场线的疏密不能确定，所以不能判断场强的大小．故B、D错误． C、因为Ucb=Φc﹣Φb，Ubc=Φb﹣Φc，而Ucb=﹣Ubc，故C错误； 故选：A． 7. 在一次研究型课的活动中，某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题，其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案。首先，他把钩码直接悬挂在这种棉线上，结果棉线没有断，而且没有发生明显伸长。然后该同学进行了一系列的测量和计算，得出了该棉线能承受的最大拉力。请你根据该同学已具有的上述器材，回答下列问题： （1）请在方框内画出实验方案的示意图（标出需测量的量）； （2）实验中需要测量的物理量是： ________________________________________； （3）棉线能承受的最大拉力F的表达式是： F＝________________________。 参考答案： 8. 如下图，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，线圈先后两次转速之比为      ；两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝         。 参考答案： 3∶2  ；  9∶4 9. 一水平放置的矩形线圈，在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图11所示，位置l和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内          感应电流，如有，从上往下看，电流方向为__   _,线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内       感应电流, 如有，从上往下看，电流方向为___   _。 (填“有”或“无",”顺时针”或“逆时针”) 参考答案： 有   顺时针  有   顺时针 10. 有一个电容器，带电荷量为1×10-5C.两极板间电压为200V，电容器电容为______F.如果使它带电荷量再增加1×10-6C，此时它的电容为______F，两极板间的电压为______V 参考答案： 5×10-8F.   5×10-8  F，   220  V 11. 关于物体的重心，下列说法中正确的是 A. 重心就是物体上最重的一点 B. 形状不规则的物体没有确定的重心 C. 重心是物体所受重力的作用点，故重心一定在物体上 D. 用一根细软线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线所在直线上 参考答案： D 【详解】A、重心是物体各部分所受重力的合力的作用点，不是物体上最重的一点，故选项A错误；  B、物体的重心不仅与形状有关，还与物体的质量分布有关，只要物体形状与物体的质量分布确定，物体重心的位置时确定的，故选项B错误；  C、重心不一定在物体上，也可以物体之外，比如均匀的圆环，重心在环外，故选项C错误；  D、用细软线将物体悬挂起来，静止时物体的重力与细线的拉力平衡，作用在同一直线上，所以重心一定在悬线所在直线上，故选项D正确； 12. 在匀强电场中A点、B点、C点、D点为等腰梯形的四个顶点，AB∥CD，，已知A点电势为24V，C点电势为4V，D点电势为18V，如图所示，则B点电势为      V.                                                                                                                       参考答案： -4   V.    13. 一个小型电热器若接在输出电压为15V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为         V。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是___________（选填 “甲”或“乙”）。 （2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为　　　　。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将　　　（填“变大”、“不变”或“变小”），图乙中的Δt将　　　　（填“变大”、“不变”或“变小”）。 参考答案： （1）乙  （2）2t0   变大  变大 15. 某同学得用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤： （1）检查多用电表的机械零点。 （2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。 （3）将红、黑表笔___________，进行欧姆调零。 （4）测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数。 （5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_________（填“左侧”、“右侧”或“中央”）； 否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）（4）。 （6）测量完成后，将选择开关拔向_______________位置。 参考答案： （3）短接（4）红   黑（5）中央（6）OFF 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，不可伸长的细线的一端固定在水平天花板上，另一端系一小球（可视为质点）。现让小球从与竖直方向成θ角的Ａ位置由静止开始下摆，摆到悬点正下方Ｂ处时细线突然断裂，接着小球恰好能沿光滑竖直固定的半圆形轨道ＢＣＤ内侧做圆周运动。已知细线长l＝２.０m，轨道半径R＝2.0m，摆球质量m=0.5kg。不计空气阻力和细线断裂时能量的损失(g取１０m/s2)  (1)求夹角θ和小球在Ｂ点时的速度大小； (2)假设只在轨道的1/4圆弧ＣＤ段内侧存在摩擦，其余条件不变，小球仍沿ＢＣＤ做圆周运动，到达最低点Ｄ时的速度为6m/s，求小球克服摩擦力做的功。 参考答案： 17. 如图所示为质谱仪的示意图．速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2×105v／m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6 T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。(质子的荷质比e/m = 108  C/kg)求：（1）能通过速度选择器的粒子速度为多大? （2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少? 参考答案： 18. 如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。现有电阻r=1Ω，质量m=1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以速度从边界MN进入磁场后。 (1)求棒ab刚进入磁场时的加速度大小; (2)棒ab进入磁场一段距离后,速度大小变为6m/s,求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少. (3)求棒ab最终停的位置. 参考答案：