内蒙古自治区赤峰市市元宝山区美丽河镇中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

内蒙古自治区赤峰市市元宝山区美丽河镇中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析 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. 如12B-1 图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q,A 点位于P、Q 之间,B 点位于Q 右侧. 旋转偏振片P, A、B 两点光的强度变化情况是(　　) (A) A、B 均不变       (B) A 不变,B 有 变 化 (C) A、B 均有变化     (D) A 有变化,B 不变 参考答案： B 2. 某同学在实验中测出小灯泡、阻值不变的金属导体、半导体三种元件的伏安特性曲线如下图中的(a)、(b)、(c)所示，则a图是               元件，b图是               元件，c图是               元件。 参考答案： 3. 如图所示的演示装置,一根张紧的水平绳上挂着五个单摆, 其中A. E摆长相同,先使A摆摆动,其余各摆也摆动起来, 稳定时可以发现(    ) A．各摆摆动的周期均与A摆相同 B． B摆摆运动的周期最短 C．C摆摆动的周期最长 D．C摆振幅最大 参考答案： A 4. 由两列波叠加，出现稳定的干涉图样，可以确定(　　) A．振动加强的区域各质点都在波峰上       B．振动减弱的区域各质点的位移时刻为零 C．振动加强和减弱的区域随波推进         D．振动加强和减弱的区域位置不变 参考答案： 5. （单选）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（　　） A． 安培力的方向可以不垂直于直导线 B． 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C． 安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关 D． 将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 参考答案： B 安培力． 解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确； C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误； D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误． 故选：B． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）质量为m的汽车，驶过一半径为R的拱桥，到达桥顶时汽车的速度为v，则此时汽车对桥的压力为______________。 参考答案：  mg-mv2/R 7. 研究光电效应的实验装置如图所示， （1）在光照条件不变的情况下，将滑动片P从a到b缓慢移动过程中，观察到电流表的读数一开始逐渐变大，后来不变，这说明光电管中的光电流存在                    ，进而得出单位时间内从阴极K跑出来的光电子是确定的。进一步实验表明，在光的颜色不变的情况，单位时间内发出的光电子数目多少仅与光的                 有关。 （2）将图中电源的正负极对调一下位置，在光照条件不变的情况下，将滑动片P从a到b缓慢移动过程中，观察到电流表的读数逐渐变小，直到减为零，光电流刚好为零时加在光电管两端的反向电压叫遏止电压，遏止电压的存在说明光电子存在                 。 （3）用光子能量为2．6ev的光照射阴极，发现加在光电管上的反向电压小于０．5Ｖ时电流表读数不为零，加在光电管上的反向电压大于或等于０．5Ｖ时电流表读数为零，则该阴极材料的逸出功为                 。 参考答案： 8. 如图所示两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为_____    参考答案： 9. 一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为： Pu→U+X． （1）方程中的“X”核符号为　　； （2）钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.002 6u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是　  　MeV； （3）假设钚核衰变释放的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与轴核的动能之比　  　． 参考答案： 解：（1）核反应方程满足质量数守恒和核电荷数守恒： Pu→U+He； （2）根据爱因斯坦质能方程得；△E=△mc2=×931MeV≈5.31MeV． （3）根据动量守恒定律：PU﹣PX=0 而动量和动能关系式为：E= 因动量大小相等，则动能与质量数成反比， 即放出粒子He与235U的动能之比235：4； 故答案为：（1）He；（2）5.31；（3）235：4． 10. 如图所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，K断开时，落地时间为t1，落地速度为V1；K闭合时，落地时间为t2，落地速度为V2，则： t1　 　t2，V1  　V2．（填＞或＜号） 参考答案： ＜，＞ 【考点】楞次定律． 【分析】开关K断开时，条形磁铁自由下落，加速度为g；K闭合时，由于产生感应电流，磁铁受到向上的安培力，加速度减小，时间延长，落地速度减小． 【解答】解：开关K断开时，线圈中没有感应电流产生，不受安培力，则条形磁铁也不受安培力，所以磁铁自由下落，加速度为g； K闭合时，穿过线圈的磁通量在变化，将产生感应电流，根据楞次定律“来拒去留”可知，磁铁受到向上的安培力，合力小于重力，加速度小于g，所以下落时间延长，落地速度减小，即有：t1＜t2，v1＞v2． 故答案为：＜，＞ 11. (1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(填“是”或“否”)． ①把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放：   ▲   ； ②在摆球经过最低点时启动秒表计时：   ▲   ； ③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：   ▲   。 (2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示，该球的直径为    ▲   mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随   ▲   的增大而增大。 参考答案： 否；是；否；20.685；摆长． 解析解：①单摆在摆角很小时振动是简谐振动，摆角一般要小于5°，故①不合理；②测单摆周期时，一般以小球经过最低点时开始计时，这样可以减小实验误差，故②合理；③用摆球一次全振动的时间最为单摆的周期测量误差较大，为减小测量误差，要测多个周期的时间求平均值，故③不合理；由图示螺旋测微器可知，主示数为20.5m，游标尺示数为18.5×0.01mm=0.5mm=0.185,m，读数为20.685mm从图中数据可知：摆长相同时，周期相同，摆长变大时，周期变大，根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大． 12. 如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，那么，待测量电阻RX的测量值是     Ω，测量值比真实值     （大或小），其真实值为    Ω．（已知电流表的内阻为0.2Ω） 参考答案： 100、大、99.8 由欧姆定律：R测＝＝100Ω，RX=R测-RA=100-0.2=99.8Ω    则测量值偏大 13. 我国科技人员用升温析晶法制出了超大尺寸单晶钙钛矿晶体，尺寸超过71mm，这是世界上首次报导尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶．假设该单晶体的体积为V，密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数NA，则该晶体所含有的分子数为_________，分子直径为 _______________．（球的体积，D为球的直径） 参考答案：     (1).     (2). 【详解】该单晶体的质量m=ρV，则分子数为：，单个分子体积：，解得：。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 一同学用左图所示的电路测量电源的电动势E和内阻r，其中电流表的内阻RA=2Ω。闭合开关，调节滑动变阻器，读出五组U、I数值并在坐标纸上描点如右图所示。 根据坐标纸上描出的点作出U-I图象； 求出电源的电动势E=___________V，内阻r=_____________Ω。 参考答案： （1）如图所示（3分） （2）1.5（3分），1.0（3分） 15. 在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5?，实验室备有下列实验器材 A．电流表A1（量程6mA，内阻Rg=10?） B．电流表A2（量程0．6A，内阻约为1?） C．变阻器R1（0～50?，0．6A） D．变阻器R2（0～1000?，0．1A） E．定值电阻R3=1490Ω F．定值电阻R4=490Ω G．电池E（电动势为3V，内阻约为0．3?） H．开关S，导线若干 ①为了能方便而且较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是（写R1或R2）_____________________，应选用的定值电阻是（写R3或R4）_____________________。 ②为了准确进行测量，请在方框中画出你所设计的电路图，并在图中标上你所选的器 材的符号。 ③若用螺旋测微器测得导线的直径及两电表的示数分别如下图所示，则导线的直径为_________mm，电阻值为___________。                          参考答案： ①R1，R4；（2分） ②（4分）             ③0.621～0.624mm，4.8Ω；（4分）   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一交流发电机线圈共50匝，ab＝0.2m，bc＝0.1m，总电阻为10欧，它在B＝0.5T的匀强磁场中从中性面位置开始以100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R为40欧的电阻，则： (1)电流表、电压表的读数是多少？ (2) 当线圈转过1/4周期过程中，通过外电阻R的电量q， (3) 这段时间内在外电阻R上产生的焦耳热Q. 参考答案： (1)4.4　(2)176　(3)0.01　(4)1.94 17. 如图，已知E=6V，r=1Ω，ab金属棒的电阻R=2Ω，长为0.5m，B=2T，导轨电阻不计，求开关闭合瞬间，ab棒所受安培力的大小和方向。 参考答案： 由I=   F=BIL             得F=2N （4分）         由左手定则知方向水平向左（4分 18. 如右图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则Wa∶Wb为多少？ 参考答案： 安培力F＝BIL＝＝0.12 N 由牛顿第二定律有mg－F＝ma 即a＝g－＝8.8 m/s2. (2)由能量守恒知，导体棒重力势能的减少量等于回路中的焦耳热与棒动能之和，故有 mgr＝Q＋mv Q＝mgr－mv＝0.44 J.