玉溪师范学院附属中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题(共10小题,每题3分)
1.某水电站,用总电阻为的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是,现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流大小为
B.输电线上由电阻造成的电压损失为15kV
C.输电线上损失的功率为,U为输电电压,r为输电线的电阻
D.输电线上损失的功率为
2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高h,上端空气柱长为L,如图所示,已知大气压强为H cmHg,则此时封闭气体的压强是( )
A. B. C. D.
3.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
a粒子带正电,b粒子带负电 B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C.b粒子动能较大 D.b粒子在磁场中运动时间较长
4.光电鼠标轻便舒适,深受使用者喜爱,光电鼠标中的一个重要元件是光电管,它的原理是光电效应.频率为ν的入射光照射某金属A时刚好发生光电效应,照射某金属B时光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是( )
A.增大照射金属A的入射光的强度,可以增大光电子的最大初动能
B.金属A的逸出功为金属B逸出功的2倍
C.金属B的遏止电压为
D.若用频率为2ν的光分别照射A、B两种金属,光电子的最大初动能之比为
5.2017年11月17日,“中国核潜艇之父”——黄旭华获评全国道德模范,颁奖典礼上,习近平总书记为他“让座”的场景感人肺腑.下列有关核反应的说法错误的是( )
A.目前核潜艇是利用重核裂变释放的核能提供动力
B.重核裂变反应前后一定有质量亏损
C.,式中d=2
D.铀核裂变后生成的新核比铀核的比结合能小
6.明代学者以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象.如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是( )
A.若增大入射角i,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光波长
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生偏振现象
D.a光在三棱镜中的传播速度大于b光在三棱镜中的传播速度
7.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,达到最高点时速度大小为v,方向水平.炮弹在最高点爆炸成两块,其中质量为的一块恰好做自由落体运动,则爆炸后另一块的瞬时速度大小为( )
A. B. C. D.3v
8.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B、垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的恒定电流I,M、N两侧面间会形成电势差。下列说法中正确的是( )
A.若元件的载流子是自由电子,则N侧面电势高于M侧面电势
B.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
D.霍尔电压与B成反比
9.如图所示,长为L的平行板电容器水平放置,两极板带等量的异种电荷。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于板间电场方向进入,刚好从下极板边缘射出,射出时速度方向恰与水平方向成30°角。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
粒子离开电场时的速度为 B.板间匀强电场的大小为
C.两极板间的距离为 D.两极板间的电势差为
10.如图所示,A、B为光滑水平面上并排静止放置的两个物块,在两物块右方有一竖直墙壁,物块A的质量为3kg,物块B的质量为1kg,两物块之间有少量炸药(质量忽略不计),引爆炸药,炸药爆炸过程中共有24J的能量转化为两物块的动能,后续运动过程中,两物块之间以及物块与墙壁之间的碰撞均为弹性正碰,物块A、B运动始终在一条直线上,则物块A最终的速度大小为( )
A.2m/s B.3m/s C. D.4m/s
二、多选题(共4小题,每题4分)
11.如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD间的夹角为θ(θ<90°),光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以平行于CD的速度v向右匀速运动,在滑动过程中导体棒始终与导轨保持良好接触,以光滑导体棒EF经过C点瞬间为计时起点,若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料做成,下列关于电路中电流I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x的变化规律的图像正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,长方形ABCD内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,边长BC=2AB,F为BC中点.在A处有一粒子源,可以沿AB方向射出不同速率的带正电的同种粒子,粒子的质量为m,电荷量为q.不计粒子的重力,对于粒子在磁场中的偏转,下列说法正确的是( )
A.粒子不可能从C点射出磁场
B.粒子在磁场中运动的时间可能为
C.从D点射出的粒子在磁场中运动的时间是从E点射出的粒子在磁场中运动时间的2倍
D.从E点射出的粒子在磁场中运动的时间是从F点射出的粒子在磁场中运动时间的2倍
13.一列机械波在介质中传播,t=0时的波动图像如图所示。O点为波源,振动周期为T,振幅为A,波沿x轴正方向传播,P点为波动图像上一点,对应坐标为。下列说法正确的是( )
A.此列波的传播速度为 B.P点振动方向沿y轴负方向
C.此列波的波长为 D.从t=0开始经时间,P点第一次到达平衡位置
14.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h。电子电荷量用e表示,下列说法正确的是( )
A.入射光的频率增大,为了测遏止电压,则滑动变阻器的滑片P应向M端移动
B.增大入射光的强度,光电子的最大初动能也增大
C.由图像可知,这种金属的截止频率为
D.由图像可求普朗克常量表达式为
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题(共2小题,共15分)
15.某同学利用“插针法”测量玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示.
(1)下列说法正确的是________.
A.入射角适当大些,可以提高精确度
B.、及、之间的距离取得小些,可以提高精确度
C.、的间距,入射角的大小均与实验的精确度无关
(2)此玻璃的折射率计算式为n=______(用图中的、表示).
(3)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.
(4)若该同学用他测得的多组入射角i与折射角r,作出的图像如图乙所示,下列判断错误的是________.
A.他做实验时,研究的是光线从空气射入玻璃砖的折射现象
B.玻璃砖的折射率为0.67
C.玻璃砖的折射率为1.5
16.某兴趣小组利用铜片、锌片和猕猴桃制作了水果电池,并采用图1所示的电路测定其电动势E和内阻r。实验室提供了以下器材:微安表(内阻,量程为),电阻箱(阻值R的变化范围为),开关、导线若干。
(1)请根据图1所示的实物连接图,在方框中画出相应的电路图。
(2)连接电路时,电阻箱阻值调到______(填“最大”或“最小”),开关要处于______(填“断开”或“闭合”)状态。
(3)实验中多次改变并记录电阻箱阻值R,同时读取并记录对应微安表示数I。描绘图像如图2所示,图中斜率为,在纵轴上的截距为,则水果电池的电动势E=______,内电阻r=______。(用题中物理量的符号表示)
(4)若描绘图像如图3所示,图中直线的斜率为,在纵轴上的截距为,则水果电池的电动势E=______,内电阻r=______。(用题中物理量的符号表示)
四、计算题(共3小题)
17.如图所示,一篮球内气体的压强为,温度为,体积为。用打气筒对篮球充入压强为,温度为的气体,已知打气筒每次压缩气体的体积为,一共打气20次,假设篮球体积不变,最终使篮球内气体的压强为。打气过程中气体向外放出的热量为Q,已知气体的内能与温度的关系为U=kT(k为常量).
(1)第一次打入气体后,篮球的压强变为多少?(可认为篮球内气体温度不变)
(2)打气筒在篮球充气过程中对气体做的功是多少?
18.一个电荷量为,质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为d=8cm,极板长L=8cm,极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8cm.整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;
(3)P点到的距离。
19.如图所示,有一质量为m的小球,以速度滑上静置于光滑水平面上的光滑圆弧轨道。已知圆弧轨道的质量为2m,小球在上升过程中始终未能冲出圆弧,重力加速度为g,求:
(1)小球在圆弧轨道上能上升的最大高度;(用、g表示)
(2)小球离开圆弧轨道时的速度大小。
参考答案
1.B 2.B 3.C 4.D 5.D 6.D 7.B 8.B 9.C 10.D
11.BD 12.AD 13.BD 14.CD
15.【答案】(1)A (2)(或) (3)大 (4)B
【解析】(1)入射角适当大些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小,A正确;大头针间的距离太小,引起的角度误差会较大,故、及、之间的距离适当大些,可以提高精确度,B、C错误。
(2)由折射率公式可得。
(3)玻璃砖的宽度越大,出射光线的侧移量越大,玻璃砖中折射光线的误差越小,所以应选用宽度大的玻璃砖来测量。
(4)由图像可知,,故光是从空气射入玻璃砖的,入射角为i,A正确;由折射率的定义知n=1.5,B错误,C正确.
16.【答案】(1) (2)最大断开 (3) (4)
【解析】(1)由实物图可知,本实验采用安阻法测电源电动势和内阻,则电路图如图所示
(2)为保护电路,开关应断开,电阻箱应调到阻值最大;因实验中水果电池内阻会发生明显改变,测量应尽量迅速;
(3)由闭合电路欧姆定律
得,故电动势,内电阻
(4)由闭合电路欧姆定律 得
故电动势,内电阻
17.【答案】(1) (2)
【解析】(1)第一次打入气体后,篮球内气体压强变为,
根据玻意耳定律有 解得
(2)设篮球内气体最终温度为T,根据理想气体状态方程得
解得
篮球内气体内能的增加量为
根据热力学第一定律可得打气过程中,对气体所做的功为
18.【答案】(1) (2)0.03m (3)0.09m
【解析】(1)由动能定理可得:,代入数据解得
(2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向上:,
在竖直方向上:,,,联立并代入数据,解得
(3)由几何知识知,解得
19.【答案】(1) (2)
【解析】(1)小球在圆弧轨道上上升到最高时两物体速度大小相等,系统在水平方向上动量守恒,规定的方向为正方向,有,得
根据机械能守恒定律得, 解得小球上升的最大高度
(2)小球离开圆弧轨道时,根据动量守恒定律,则有,
根据机械能守恒定律,则有,
联立以上两式可得,,则小球离开圆弧轨道时的速度大小为。
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