2022年度河北省承德市山湾乡中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年度河北省承德市山湾乡中学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.（多选）质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x，则(

)A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大C．只要x相同，对应的离子质量一定相同D．只要x相同，对应的离子的比荷一定相等参考答案：BD2.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω电阻R相接，（下图电表为理想电表）求：（1）S断开时，电压表示数；（2）S闭合时，电流表示数；（3）发电机正常工作时，通过电阻R的电流最大值是多少？R上所消耗的电功率是多少？（4）线圈从图示位置转过90°的过程，中通过电阻R的电量为多少？参考答案：解：（1）感应电动势最大值：Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50=50V感应电动势有效值E==50V．所以说断开后电压表测得是电源电动势为50v当电键S合上后，由闭合电路欧姆定律I==2.0A，U=IR=40V．（2）电流表示数为2A．（3）通过电阻R的电流最大值=2A，电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40W=80W．（4）由电量表达式，q=I?△t=n=代入数据，解得q=4×10﹣2C答：（1）S断开时，电压表示数40V；（2）S闭合时，电流表示数2A；（3）发电机正常工作时，通过电阻R的电流最大值是2A，R上所消耗的电功率是80W（4）线圈从图示位置转过90°的过程，中通过电阻R的电量为4×10﹣2C【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】根据交流电的最大值与有效值的关系，结合闭合电路欧姆定律，即可确定电流表与电压表示数；由电功率表达式，P=IU，即可求解；因外力做功产生热量，再由焦耳定律，即可求解；根据电量表达式，与感应电动势结合，得出q=I?△t公式，从而可求得．3.分析下列物理现象：①夏天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝②“闻其声而不见其人”③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音④当正鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高这些物理现象分别属于波的A．反射、衍射、干涉、多普勒效应B．折射、衍射、多普勒效应、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效应D．衍射、折射、干涉、多普勒效应参考答案：A4.伽利略的理想实验证明了A.要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止B.要使物体静止就必须有力的作用，没有力的作用物体就运动C.物体不受力作用时，一定处于静止状态D.物体不受外力作用时，总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态参考答案：D通过理想实验，可以推理得出，物体的运动不需要力来维持，物体一旦具有某一速度，在不受外力作用的情况下，将保持这一速度不变．所以物体是否运动与物体是否受力无关，所以ABC错，D对．思路分析：本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点．5.如图所示，P、Q是两个带电量相等的负点电荷，它们连线的中点是O．现将一负电荷先后放在中垂线上的A点与B点，OA＜OB，用EA、EB，εA、εB分别表示A、B两点的场强和负电荷在这两点时的电势能，则下列说法正确的是

A．EA一定大于EB，εA一定大于εBB．EA一定小于EB，εA不一定大于εBC．EA不一定大于EB，εA一定大于εBD．EA不一定大于EB，εA一定小于εB参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.原子核的质量数为

，电荷数为

；质子数为

，中子数为

．参考答案：3;2;2;17.如图是2010年上海世博会中国馆房顶安装太阳能电池的场景．设某型号的太阳能电池板的电动势为600μV，短路电流为30μA，则由此可以推知，该电池的内电阻为_______Ω；如果再将此电池与一个阻值为20Ω的电阻连成闭合电路，那么通过电池的电流为_______μA．参考答案：

20、158.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不变”），乙同学测得的折射率与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不变”），丙同学测得的折射率与真实、值相比

．参考答案：偏小、不变、变小【考点】测定玻璃的折射率．【分析】用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差．【解答】解：①如图1．测定折射率时，玻璃中折射角增大，则折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时，折射角偏大，所以测得的折射率变小．故答案为：偏小、不变、变小9.完成下列核反应方程（1）H+H→He+10n+17.6Mev（2）H+He→O+11H（3）U→Th+42He．参考答案：解：（1）设生成物的质量数为x，则有2+3=4+x，所以x=1，电荷数：z=1+1﹣2=0，即生成物为中子，10n．（2）设生成物的质量数为x，则有14+4=17+x，所以x=1，电荷数：z=7+2﹣8=1，即生成物为质子11H．（3）设生成物的质量数为x，则有92=234+x，所以x=4，根据电荷数守恒可知，z=92﹣90=2，是氦核42He．．故答案为：（1）10n；（2）11H；（3）42He10.（4分）有一交流发电机输出电压随时间关系为u=250sin100л·t（V），则输出电压有效值为

V。一个周期内电流方向改变

次；若输出功率为100kw经变压器升压后向远处输电，已知输电线总电阻为8Ω，损失功率为总功率的5%，则升压变压器原副线圈匝数比为

。参考答案：250（1分）、2（1分）、1：16（2分）11.如图9所示把一条长导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线拄上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动导线，可以发电吗

；你的理由是______

；你认为两个同学沿那个方向站立时，发电的可能性比较大______

；参考答案：12.质量为0.1kg的弹性小球从高为1.25m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上，碰撞后弹回到0.8m高处，碰撞时间为0.01s，则小球与水平板碰撞过程中动量变化大小为_____________kg·m/s，小球与水平板间的平均撞击力大小为____________N．参考答案：

(1).0.9

(2).91【详解】由于小球做自由落体运动，则其与水平面碰撞前的速度为：，所以与水平面碰撞前的动量为：P1=mv1=0.1×5kg?m/s=0.5kg?m/s，方向竖直向下。与水平面碰后，小球做竖直上抛运动，上升的最大高度为0.8m，则碰后小球速度为，方向竖直向上；此时小球的动量为：P2=mv2=0.1×4kg?m/s=0.4kg?m/s，方向竖直向上，动量的变化量为：。设向上为正方向，根据动量定理，合外力的冲量等于物体动量的变化．小球所受外力有重力mg和水平面对它的弹力N，则有：（N-mg）t=P2-P1，代入数据解得：N=91N，方向竖直向上。13.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图象如图中的实线Ⅰ所示，t＝0.2s时刻的波形图象如图中的虚线Ⅱ所示，则该波的波长是_____m，该波的周期是_____________．参考答案：8，（n=1,2,3……）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）某同学做描绘小灯泡的的伏安特性曲线的实验，根据测得的数据作出了如图所示的U-I曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随电流I变大而

（填“变大”、“变小”或“不变”）。该同学并由此得出小灯泡的金属灯丝的电阻随温度的升高而

（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：变大，增大15.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：（1）以下哪些操作能够增大屏上相邻两条亮纹之间的距离？ADA．将绿色滤光片换为红色滤光片

B．增大双缝之间的距离C．增大单缝与双缝之间的距离

D．增大双缝与屏之间的距离（2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹中心，对应的读数是x1=2.190mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮纹中心，对应的读数是x2=7.870mm．则相邻两条亮纹之间的距离是1.420mm．（3）已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏的距离L=lm．则所测光的波长λ=284nm．参考答案：解：（1）A、根据得，将绿色滤光片换为红色滤光片，波长变大，则相邻条纹间的间距变大．故A正确．B、根据得，增大双缝之间的距离，相邻条纹间距变小．故B错误．C、根据得，增大单缝和双缝之间的距离，相邻条纹间距不变．故C错误．D、根据得，增大双缝与屏之间的距离，则相邻条纹间距变大．故D正确．故选：AD．（2）相邻两条亮纹之间的距离：．（3）根据得：=2.84×10﹣7m=284nm．故答案为：（1）AD；（2）1.420；（3）284．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为l×kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车的重力的0.2倍，取g＝，则从静止起动后：（1）若汽车始终保持额定的功率不变，能达到的最大速度是多少？（2）若汽车始终保持额定的功率不变，当汽车的加速度为1m/s2时，汽车的速度多大？（3）若汽车以2m/s2的加速度从静止开始匀加速启动，匀加速的时间多长？参考答案：（1）30m/s

（2）20m/s

（3）7.5s17.在图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1.D为直流电动机，其电枢线圈电阻R＝2，限流电阻R′＝3.当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V．求：(1)通过电动机的电流是多大？(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少？参考答案：(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由I＝得：I＝A＝0.1A.………………（2分）(2)由E＝Ir＋U＋UD可得电动机两端电压 UD＝E－Ir－U＝6V－0.1×1V－0.3V＝5.6V.………………（3分）所以电动机输入的电功率P