湖北省荆门市中学职高部2022年高二物理期末试卷含解析
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. 关于描述交流电的几个量,下列说法正确的是( )
A.任何形式的交流电压的有效值与最大值之间都有的关系
B.正弦交流电电压的平均值为Um/2
C.“照明电压220V、动力电压380V”指的都是有效值
D.交流电压表和交流电流表,测的是交流电的瞬时值
参考答案:
C
2. 关于磁场以及磁场力的下列说法正确的是( )
A、电流所激发的磁场方向用左手定则来判断,安培力的方向用安培定则来判断
B、磁场中的某一点的磁场强弱与该点是否放入通电导线无关
C、洛仑兹力的大小与带电粒子的带电量、磁场的强弱有关,与带电粒子的速度无关
D、安培力的方向有时与磁场方向垂直,有时与磁场方向不垂直
参考答案:
B
3. (多选)在光滑绝缘的水平面上的某点固定一带电小球O,另一个带电小球A绕着O在水平面内作逆时针方向的匀速圆周运动, 两小球电性相反。空间有垂直于水平面向下的匀强磁场,其俯视图如图所示。若小球A运动到某点时,小球O突然被移除。关于小球O突然被移除后小球A可能的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变,周期不变
B.小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小,周期减小
C.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径变大,周期变小
D.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变,周期不变
参考答案:
AB
4. 如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块.物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,当弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零.从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图中的 ( )
参考答案:
D
5. (多选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为νc,则( )
A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνc
C.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大
D.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
参考答案:
AB
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (8分) 如图所示,n个质量为m的完全相同的物块叠放在一起,所有接触面的动摩擦因数均为μ,滑轮摩擦不计,当F为____________时,所有物块恰好相对滑动。
参考答案:
F =n2μmg
7. 我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件。
⑴给岀的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路;
⑵接好电路,合上开关瞬间,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
⑶电路稳定后,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
⑷根据以上实验可得:产生感应电流的条件 。
参考答案:
8. 在验证动量守恒定律的实验里,两半径相同的小球质量之比∶=8∶3,实验记录纸上,各点(O、M、P、N)位置如图所示,其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置,那么,、两球中,__ __球是入射球,碰撞结束时刻,两球的动量之比∶=__________。
参考答案:
9. 如图所示,为三个相同的灯泡(设其电阻值保持不变),为与之串联的三个常用元件,如:电感线圈、电容器或电阻。为稳恒直流电源,为正弦交流电源。当开关S接“1”时,两灯均正常发光,灯不亮;当开关S接“2”时,灯仍正常发光,灯变暗,灯正常发光。由此可知: 元件是____ ;元件是____ ;元件是____。
参考答案:
电阻 电感线圈 电容器
10. 图中实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运
动轨迹,M、N是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力的作用,则粒子
经过M、N两点的速度VN VM, ,电势能EPN EPM (填“>”,“<”号)
参考答案:
VN > VM, ,EPN < EPM
11. 如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1>B2.一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,则B1与B2的比值为 。
参考答案:
(n+1)/n n=1,2,3,……
12. 如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为vo= (用L、g表示),其值是 (取g=9.8m/s2)
参考答案:
13. (6分)节假日释放氢气球,在氢气球上升过程中,气球会膨胀,达到极限体积时甚至会爆炸.假设在氢气球上升过程中,环境温度保持不变,则球内的气体压强 (填“增大”、“减小”或“不变”),气体分子热运动的剧烈程度 (填“变强”、“变弱”或“不变”),气体分子的速率分布情况最接近图中的 线(填 “A”、“ B”、“C”).图中f(υ)表示速率υ处单位速率区间内的分子数百分率.
参考答案:
减小 不变 C
解:气球上升时,大气压强减小,则气球内的气体压强减小;因温度不变,则气体分子热运动的剧烈程度不变;在一定温度下,大多数分子的速率都接近某个数值,但不是说其余少数分子的速率都小于该数值,有个别分子的速率会更大,故分子速率分布图象应为C图;
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,可供选择的实验仪器如下:
小灯泡L:“3.8V、0.3A”
电压表量程0~5V,内阻约为5k
电流表:量程0~l00mA,内阻约为4
电流表:量程0~500mA,内阻约为0.4
滑动变阻器:最大阻值10,额定电流1.0A
滑动变阻器:最大阻值1700,额定电流0.1A
直流电源E:电动势约为6V,内阻约为0.5
电键S和导线若干
要求电压表、电流表的示数从零开始
(1)电流表应选择__________,滑动变阻器应选择__________;
(2)在虚线框内画出实验的电路图;
(3)若实验操作读数都正确,得到的I一U曲线弯曲的原因是______________。
参考答案:
15. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1) 将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右表示各光学元件的字母排列顺序应为_______▲______.
(2) 本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,
使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头测量数条亮条纹间的距离.
在操作步骤②时应注意单缝、双缝间距离大约是5~10 cm,还应注意_____▲______.
(3) 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,记为A位置;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与另一亮纹中心对齐,记为B位置,如图所示。则B位置的游标卡尺读数为 ▲ mm,求得相邻亮纹的间距Δx=__▲____mm.
(4)已知双缝间距d=0.5mm,测得双缝到屏的距离L=0.5m,由计算式λ=__▲____,求得所测红光波长为___▲____nm.
参考答案:
(1) C E D B A ;(2) 单缝、双缝平行 ;
(3) 15.6 mm 、 0.64mm ; (4) 、___640 nm __
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,直角三角形的斜边AC倾角为30o,底边BC水平且长度为2L,斜边AC光滑绝缘。在底边BC的中点O处固定一电量为Q的正点电荷,一个质量为m、电量为 -q的小球从斜面顶端A沿AC下滑,滑到斜边上的垂足D时速度为v,
(1)在小球运动过程中不发生变化的是____。
A.动能与重力势能之和
B.电势能与重力势能之和
C.动能与电势能之和
D.动能、电势能与重力势能之和
(2)小球做_____。
A.匀加速直线运动
B.匀减速直线运动
C.先匀加速后匀减速直线运动
D.加速度随时间变化的运动
(3)该小球滑到非常接近C点时的速率多大________?此时的加速度多大_______?
参考答案:
(1). (1)D ; (2). (2)D ; (3). (3); (4).
解:(1)由于只有重力和电场力做功,所以重力势能、电势能与动能的总和保持不变。即D选项正确。
(2)质点受重力mg、库仑力F、支持力N作用,因为重力沿斜面向下的分力 是恒定不变的,而库仑力F在不断变化,且F沿斜面方向的分力也在不断变化,故质点所受合力在不断变化,所以加速度也在不断变化,选项D正确。
(3)由几何知识知B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上,是O点处点电荷Q产生的电场中的等势点,所以q由D到C的过程中电场力做功为零,由能量守恒可得:
其中
解得:
质点在C点受三个力的作用:电场力F,方向由C点指向O点;重力mg,方向竖直向下;支撑力FN,方向垂直于斜面向上。根据牛顿第二定律得:
即
解得:
综上所述本题答案是:(1)D ;(2)D ;(3);
【点睛】本题中的质点在电场和重力场中的叠加场中运动,物理过程较为复杂,要紧紧抓住质点的受力图景、运动图景和能量图景来分析。
17. 如图所示,质量为,倾角为的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为、自然长度为的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,物块在斜面上做简谐振动,重力加速度为。
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)求弹簧的最大伸长量
参考答案:
试题分析:(1)物体平衡时,受重力、支持力和弹簧的弹力,根据平衡条件,有mgsinα=k?△x(3分)
解得:△x=,故弹簧的长度为L+(2分)
(2)简谐运动具有对称性,压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,故其振幅为;
,(4分)
故其最大伸长量为(3分)
18. 如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.求:
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)在乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象,其中U0=BLv.
参考答案:
(1)dc切割磁感线产生的感应电动势E=BLv
回路中的感应电流I=
ab两端的电势差U=I·R=BLv,b端电势高