湖北省荆门市钟祥兰台中学2022年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. 10.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电如图7.第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图8甲所示);第二次灯泡两端的电压变化规律如图8乙所示.若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的,则以下说法正确的是 ( )
A.第一次,灯泡两端的电压有效值是U0
B.第二次,灯泡两端的电压有效值是3U0
C.第一次和第二次,灯泡的电功率之比是2∶9
D.第一次和第二次,灯泡的电功率之比是1∶5
参考答案:
D
2. 两只完全相同的电流表,分别改成一只电流表和一只电压表,一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在电路中,则两只表的指针可能出现下列哪种现象( )
A.两表的指针都不偏转
B.两表指针偏转角度相同
C.两表指针都偏转,电流表的指针偏转角度大得多
D.两表指针都偏转,电压表的指针偏转角度大得多
参考答案:
D
3. (单选)通过一阻值R=10Ω的电阻的交变电流,它的两端电压变化如图所示,其周期为1s.则通过电阻电流的有效值为( )
A.
1.2A
B.
0.4A
C.
1.5A
D.
0.8A
参考答案:
解:由有效值的定义可得:
t1+t2= RT,
代入数据得:×0.8+×0.2=I2×10×1,
解得:I=0.4 A;
故选:B.
4. 我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图2-13所示,下列说法中正确的是( )
A.“神州六号”的速度较小
B.“神州六号”的速度与“神州五号” 的相同
C.“神州五号”的周期更短
D.“神州六号”的周期与“神州五号” 的相同
参考答案:
AC
5. 拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是
A. 节省燃料 B. 提高柴油机的功率
C. 提高传动机械的效率 D. 增大拖拉机的牵引力
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. 2007年10月24日,中国用长征运载火箭成功地发射了“嫦娥1号”卫星.如右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的,关于起始匀加速阶段火箭的一组照片.已知火箭的长度为40m,用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示.火箭的加速度大小a=________m/s2,火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=________m/s.
参考答案:
(1)8 42
7. (5分)如图所示,小球位于竖直墙壁OA和水平地面OB等距离处P点,且P到OA和OB的垂直距离均为L,紧靠小球(小球视为质点)左侧有一固定点光源S,当小球以某一初速水平抛出,恰好落在墙角O处,则小球经时间______________落在墙角O处,小球在空中运动过程中其影子沿墙面运动时任意点的瞬时速度为______________。
参考答案:
;
8. 用频率为ν的光照射光电管阴极时,产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示,Uc为遏止电压.已知电子电荷量为-e,普朗克常量为h,则光电子的最大初动能Ekm= ;
该光电管发生光电效应的极限频率ν0= .
参考答案:
Ekm=eUc ν0=ν- eUc/h
9. 如图6所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关K闭合,将N板向M板靠近,θ角将 ;若把开关K断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。
参考答案:
10. (4分)如图所示为甲、乙两单摆做简谐运动的图线,若g=9.8m/s2,甲的摆长L1为 ;甲、乙两摆摆长之比为L1:L2为 ;甲、乙两摆 摆角较大.
参考答案:
1m,16:9,甲
解:甲摆的周期为2s,乙摆的周期为1.5s,根据单摆的周期公式T=2π得:
L1==1m;
L2==m;
摆长L=,甲、乙两摆的周期比为4:3,则摆长比为16:9.
单摆小角度摆动,甲摆的振幅为7cm,乙摆的振幅为3cm,根据A=Lθ,两个摆的摆角之比为:
,故甲摆的摆角较大;
11. 黑体辐射的实验规律如图所示,图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系.可见,一方面,随着温度的降低,各种波长的辐射强度都有 (选填“增加” 或“减少”),另一方面,辐射强度的极大值向波长 (选填“较长”或“较短”)的方向移动.
参考答案:
减少 、 较长
解:由图可知,随温度的降低,相同波长的光辐射强度都会减小;同时最大辐射强度向右侧移动,即向波长较长的方向移动;故答案为:减少;较长.
12. 橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明k=,其中Y是由
材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。①在国际单位中,杨氏模量r的单位应该是____
A N B.m C. N/m D.N/m
②某同学通过实验测得该橡皮筋的-些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=__________N/m。
③若该橡皮筋的原长是10.0cm,横截面积是1.0mm,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是____(保留两位有效数字)。
参考答案:
13. 电磁波具有能量,人们利用电磁波中的某个波段制造了 _来加热食物。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学用如图所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的支柱上,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图,其中米尺水平放置,米尺的零点与O点对齐
(1)从图中可以测出碰撞后B球的水平射程应取为--------------- cm
(2)若A球和B球的质量分别为mA和mB, 球的直径为d,OM的距离为S1, OP的距离为S2, ON的距离为S3, 则验证碰撞中的动量守恒的表达式为---------------
参考答案:
(1)80.38—80.44cm (2)
15. 有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用:
A.电压表V1(0~5V,内阻约10kΩ) B.电压表V2(0~10V,内阻约20kΩ)
C.电流表A1(0~0.3A,内阻约1Ω) D.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A) F.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)
G.学生电源(直流6V)、开关及导线
(1)为了调节方便,测量尽可能准确,实验中应选用电压表______,电流表______,
滑动变阻器_______。(填器材的前方选项符号,如A,B)
(2)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据;请在下面的方框中画出实验电路图。
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线,如上图所示,若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是__W(保留二位有效数字)。
参考答案:
A
D
E
0.40-0.43
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (8分)电子质量为m=,电荷量为q=,速率为v=,匀强磁场磁感应强度为B=0.1T,B与v垂直,问该粒子作圆周运动的半径R,周期T为多少?(结果保留两位有效数字)
参考答案:
解析:
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
得:
17. (14分)如图所示,用某种折射率n =的透光物质制成直角三棱镜ABC,已知∠BAC = 90°,∠ABC = 30°,现有一束光线沿MN方向垂直射到棱镜的AC界面上.求:
⑴光在棱镜中传播的速率v;
⑵通过计算后画出此束光线通过棱镜的光路图,并标明从棱镜射出光线与界面的夹角。
参考答案:
(1)由折射率公式有n = ………………………………………3
代入数据得 v =×108m/s=2.12×108m/s ………………………………………2
(2)由得 C =45°………………………………………3
光线射向BC界面的入射角θ=60°> C,故发生全反射
由几何关系可知,光线射向AB界面的入射角α=30°设从棱镜射出光线与界面的夹角为β,则有
解得β=45°………3
光路如图所示……………………3
18. (18分)如图所示,A、B、C为三块水平放置的金属板,板的厚度不计,间距均为d。A、B板中央有小孔,电路中三个电阻的阻值均为R,电源内阻也为R。现有一质量为m的带正电液滴在距A板小孔正上方为d的P处由静止开始下落,不计空气阻力,当它达到C板时速度恰为零。求:
(1)液滴通过B板中央小孔时的速度大小;
(2)液滴从P处到达B板的运动过程中其电势能变化了多少?
参考答案:
解:(1) , 带电液滴从开始下落到B板的过程中,
有 ,带电液滴从开始下落到C板的过程中,
有mg.3d+qUAB-qUCB=0,由以上二式解得:
(2)液滴从静止的位置到B板的运动过程中,其电势能减小