安徽省阜阳市田集镇中心中学高二物理下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. (单选题)如图4所示,线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小(如L=100 μH,C=100 pF),此电路的主要作用是( )
A.阻直流、通交流,输出交流电
B.阻交流、通直流,输出直流电
C.阻低频、通高频,输出高频交流电
D.阻高频、通低频,输出低频交流电和直流电
参考答案:
D
2. (单选)如图所示,平行板电容器与电池相连,当二极板间的距离减小后,则二极板间的电压U和电场强度E、电容器的电容C及电容的带电量Q与原来相比( )
A.U不变,E不变,C不变,Q也不变
B.U不变,E变小,C变小,Q变小
C.U不变,E变大,C变大,Q变大
D.U不变,E不变,C变大,Q变小
参考答案:
C
3. (单选)如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片,湖水清澈见底,近处湖面水下的景物(石块、砂砾等)都看得很清楚,而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影,水面下的景物则根本看不到.下列说法中正确的是( )
A. 远处山峰的倒影非常清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了全反射
B. 光线由水射入空气,光的波速变大,波长变小
C. 远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,可能发生了全反射,所以看不见
D. 近处水面下景物的光线到水面处,入射角较小,反射光强而折射光弱,因此有较多的能量射出水面而进入人眼睛中
参考答案:
解:A、远处山峰的倒影非常清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了反射,但不是全反射,因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生,故A错误.
B、光线由水射入空气,光的波速变大,频率不变,由波速公式v=λf知波长变大,故B错误.
C、远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射,光线不能射出水面,因而看不见,故C正确.
D、近处水面下景物的光线到水面处,入射角越小,反射光越弱而折射光越强,射出水面而进入人眼睛中能量越少,故D错误.
故选:C.
4. 如图5所示,小滑块m与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则提供滑块作匀速圆周运动的向心力是
A.滑块的重力
B.盘面对滑块的弹力
C.盘面对滑块的静摩擦力
D.滑块的重力与盘面对滑块的弹的合力
参考答案:
C
5. 要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是( )
A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变
B.保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍
C.使一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时将两个点电荷间的距离减小为原来的
D.保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原来的
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度的大小为2m/s2,则汽车在6s末的速度大小和6s内的位移大小分别是 , .
参考答案:
0,25m.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】先求出汽车刹车到停止所需的时间,因为汽车停止后不再运动,然后根据匀变速直线运动的位移时间公式x=求出刹车后的位移.
【解答】解:汽车刹车到停止所需的时间为:
t0=<6s
所以汽车在6s末时的速度为0,
所以前6s内的位移等于前5s内的位移为:
x==10×=25m
故答案为:0,25m.
7. 一质量为m的物体,沿半径为R的圆形向下凹的轨道滑行,如图所示,经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的滑动摩擦因数为μ,则它在最低点时所受到的摩擦力为_____
参考答案:
8. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5 时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2 倍,则导体中的电流为 A.
参考答案:
2.0A
解:设是导体两端原来的电压为U,电流为I,则导体的电阻,又由题,导体两端的电压变为原来的 时,导体中的电流减小了0.4 A,则有
联立得
解得I=1.0 A
当电压变为2U时,I′=2I=2A
故答案为:2A.
9. 如图,在图中标出电源的正负极及a、b小磁针的N、S极。
参考答案:
10. 13.一质量为的物体,以的初速度水平抛出,则抛出时动量的大小为 ;末物体的动量大小为 ,这内动量的变化大小为 ,方向为 ,这内重力的冲量大小为 ,方向为 。(取)
参考答案:
20 20 竖直向下 20 竖直向下
11. 一个物体做自由落体运动,取g=10m/s2,则第二秒末物体的速度大小为 ,方向 ,2秒内下落的高度为 。
参考答案:
12. 如图所示的匀强电场的方向是竖直向下的,A、B是两等势面,已知这两个等势面的电势差为U、距离为d,现在P点放一电量为q的负电荷,将使该电场中有某一点M的场强变为零,则M、P之间的距离为 .
参考答案:
13. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,在科学研究中具有重要应用。如图所示是质谱仪工作原理简图,电容器两极板相距为d,两端电压为U,板间匀强磁场磁感应强度为B1,一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入,沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2,结果分别打在a、b两点,测得两点间的距离为,由此可知,打在两点的粒子质量差为=____________。(粒子重力不计)
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 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 __
15. 一位同学用单摆做测量重力加速度的实验.他将摆挂起后,进行了如下步骤:
A.测摆长l:用米尺量出摆线的长度;
B.测周期T:将摆球拉起,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间t,算出单摆的周期
C.将所测得的l和T代入单摆的周期公式,算出g,将它作为实验的最后结果写入报告中去.
指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正.(不要求进行误差计算)
参考答案:
A:用米尺量摆长时,摆长的下端从球心算起;
B:;C:g应测量多次,然后取平均值做实验结果.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (13分)如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个不带电的小金属块B,另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0向B运动,A、B的质量均为m。A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=2mg/q。求:
(1)A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离;
(2)A、B运动过程的最小速度为多大;
(3)从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程 A损失的机械能为多大?
参考答案:
由动量守恒定律:mυ0=2mυ ①
碰后水平方向:qE=2ma ②
又∵ ③
(1)设水平方向运动距离Xm得:
-2aXm=0-υ2 ④
由①②③④解得: ⑤
(2)在t时刻,A、B的水平方向的速度为:
⑥
在t时刻,A、B竖直方向的速度为:
υγ=gt ⑦
合速度为: ⑧
由⑥、⑦、⑧解得υ合的最小值:
(3)碰撞过程中A损失的机械能: ⑨
碰后到距高台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能:
⑩
由⑨⑩可知,从开始到A、B运动到距离高台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能为:
17.
如图所示,由细管道组成的竖直轨道,其圆形部分半径分别是R和R/2,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,在B点处对内轨道的压力为mg/2.求:(1)小球分别通过A、B点的速度
(2)由A运动到B的过程中摩擦力对小球做的功.
参考答案:
(1)在A处, ………………2分
在B处,
得 …………………………2分
(2)由A到B,据动能定理
……………………………3分
18. 钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q,它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时,其速度为,经电场加速后,沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,垂直平板电极,当粒子从点离开磁场时,其速度方向与方位的夹角,如图所示,整个装置处于真空中。
(1)写出钍核衰变方程;
(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;
(3)求粒子在磁场中运动所用时间。
参考答案:
(1)钍核衰变方程 ① 3分
(2)设粒子离开电场时速度为,对加速过程有
② 2分
粒子在磁场中有 ③ 2分
由②、③得 ④ 1分
(3)粒子做圆周运动的回旋周期
⑤ 1分
粒子在磁场中运动时间 ⑥
由⑤、⑥得