湖北省荆门市长寿综合中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

湖北省荆门市长寿综合中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析 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. 闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则(　　) A．环中产生的感应电动势均匀变化 B．环中产生的感应电流均匀变化 C．环中产生的感应电动势保持不变 D．环上某一小段导体所受的安培力保持不变 参考答案： C 2. 两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方波交流电，它们电流的最大值相等，如图3所示，则两只电阻的热功率之比是　          A．1:4  B.1:2 C．1:       D.1:1 参考答案： B 3. 下列说法正确的是（　　） A．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线 B．Bi的原子核比Np的原子核少28个中子 C．在光电效应现象中，产生的光电子的最大初动能跟入射光的频率成正比 D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强 参考答案： D 【考点】光电效应． 【分析】α衰变与β衰变都是独立进行的； Bi的原子核比Np的原子核少28个核子； 根据光电效应方程分析； 根据三种射线的特点与性质分析． 【解答】解：A、α衰变与β衰变都是独立进行的，所以一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线，故A错误； B、Bi的原子核中有209个核子， Np的原子核中有237个核子，所以Bi的原子核比Np的原子核少28个核子，但不是28个中子，故B错误； C、根据光电效应方程：Ekm=hγ﹣W可知，在光电效应现象中，产生的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是跟入射光的频率成正比，故C错误； D、α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D正确； 故选：D 4. （单选） 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离    则（    ） A．带点油滴将沿竖直方向向上运动  B．P点的电势将降低 C．带点油滴的电势能将减少          D．电容器的电容减小，极板带电量将增大 参考答案： B 5. （单选题）将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为p。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 (    ) A. 4p       B．0．25p   C．16p      D．0．125p 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. 三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度射入匀强磁场中，运动轨迹如图．其中b粒子做匀速直线运动，则a粒子带__________电，c粒子带__________电． 参考答案： 负　正  7. （6分）如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间，若往Rt上擦一些酒精，表针将向_____(填“左”或“右”)转动；若用吹风机向Rt吹热风，表针将向______(填“左”或“右”)转动。 参考答案： 左；  右 8. 将电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，则该电荷在此过程中电势能           了           J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差UAC=             。 参考答案： 增加       3×10-5       3V 9. 密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间．今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落．若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为v2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数)．实验时测出r、v1、v2，E、η为已知，则 (1)油滴的带电量________． (2)经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位10－19C) 6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48 分析这些数据可知____________． 参考答案： (1) q＝ (2)在误差范围内，可以认为油滴的带电量总是1.6×10－19C的整数倍，故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C. 10. 远距离输电，若输送的电功率一定，输电电压增大到2倍，输电线的电阻减小到原来的0．5倍，则输电线损失的功率变为原来的       倍。 参考答案： 0.125   11. 一足球质量为0.4kg，速度为5m／s，被足球运动复以大小10m／s速度沿相反方向踢回，则足球动量改变量为    kg·m／s。如果足球与脚接触时间为0.05s，则足球所受的平均冲力为    N（以踢回的方向为正方向）。 参考答案： 6kg·m/s，120N 12. 康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________(填“不变”“变小”或“变长”)． 参考答案： 1        变长 光子与电子碰撞过程系统动量守恒，系统动量的矢量和不变，碰前动量向右，故碰撞后系统的动量的矢量和也向右，故碰后光子可能沿方向1振动； 由于电子动能增加，故光子动减量小，根据ε=hν，光子的频率减小，根据c=λυ，波长变长。 13. （4分）下表是某物理老师上“牛顿第二定律”一课时演示实验所记录的部分实验数据： 组别 小车质量m/kg 受力F/N 加速度 1 0.5 0.25   2   0.50   3   1.00   4 1.0     5 1.5     若利用l、2、3三组数据探究加速度与受力的关系，则2、3组数据中物体的质量分别为 ，             ；若利用3、4、5三组数据探究加速度与物体质量的关系，则4、5组数据中物体所受的力分别为             ，               。(每空1分) 参考答案： 0.5，0.5，1.00，1.00 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）如图是半偏法测定电流表内阻的电路图，图中的R实物是_________，实物是_________，正确连接实物后，实验步骤如下：   A．合上开关，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 B．断开，记下的值 C．合上开关，调整R和的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半 D．断开、，将R阻值调到最大 上述________项步骤有错误，应________才正确，改正后正确操作步骤的顺序编码为_________，只当比R_________时，才可以认为=，因为并入后电路的总电流会变__________，故的真实值比要稍__________。 参考答案： 变阻器；电阻箱；C；只调整阻值；DACB；小得多；大；大 15. （14分）在用单摆测量重力加速度的实验中，单摆的最大摆角φ0（偏离平衡位置的角度）在满足条件下做简谐运动，从摆球经过平衡位置开始计时，测出摆球n次全振动所用的时间为t，用毫米刻度尺测量出摆线长为l，用游标卡尺测出小球的直径为d。请完成下列问题： （1）φ0满足什么条件是摆球做简谐运动？ ______________________ （2）用上述符号写出测重力加速度的表达式 g = _________________ （3）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为        A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台 B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台 C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台 （4）实验中某同学发现无论采取何种方法处理数据，测出的重力加速度值总是偏大，其可能原因是 ___________ A．实验室处在高山上，离海平面太高 B．单摆所用的摆球太重 C．测出n次全振动的时间t，误记为（n + 1）次全振动的时间进行计算 D．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算 （5）某组同学测量的数据经处理后如下表所示： 摆长l/m 0.400 0.500 0.600 0.800 1.200 周期T2/s2 1.60 2.01 2.39 3.20 4.80 根据上述数据在坐标系中描绘出l — T2图象。 结合图像和相关知识，求出重力加速度大小g=       m/s2（结果保留两位有效数字）           参考答案： （1）φ0 < 50；（2）4π2(l + d/2)n2/t2；（3）B；（4）C；（5）如图；g =  9.9  m/s2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一个内壁光滑的圆柱形气缸，质量为M，底面积为s，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体，不计活塞厚度。当温度为t0时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高为L1，如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高为L2，设两种情况下气缸都处于竖直状态，求：当时的大气压强。                   参考答案： 解：  （3分）    （3分） 根据       即      （2分） 解得     （2分）   17. “220 V　66 W”的电风扇，线圈的电阻为20Ω， (1)：求接上220 V电压后，电风扇消耗功率转化为机械能的功率和发热功率；(2)：如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热功率． 参考答案： 机械功率：64.2w，热功率：1.8w；消耗功率等于热功率：2420w 18. 如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两 点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm. 已知质子从C点移到D点,电场力作功为3.2×10-17J.（质子带电量为1.6×10-19C）求: （1）匀强电场的电场强度； （2）AB两板之间的电势差； （3）若将A板接地，则C、D两点的电势各为多大? 参考答案： 从c到d移动正电荷做正功，于是电势A高B低。 w=Eqscos60=E1.6*10^-19*CD/2=E1.6*10^-19*0.08/2=3.2*10^-17 解得E=5000V/m U=El=5000*0.1=500V UA-Ub=500V,UB-UA=-500V