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文档简介
2024届河南省周口中英文学校高二物理第二学期期末教学质量检测试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每一道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为P,所发射的每个光脉冲持续的时间为,波长为,则每个光脉冲中含有的光子数是()A. B. C. D.2、关于电磁波,下列说法正确的是A.只要有周期性变化的电场,就可以形成电磁波B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过光缆传输3、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,下列说法正确的是()A.钾的逸出功大于钙的逸出功B.钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C.比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的波长D.比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的动量4、下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是A.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速B.技术人员用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡C.交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波,根据反射波频率变化检测车的速度D.利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度5、如图所示,U形金属框MNPQ水平放置,金属杆ab垂直于MN、PQ且与框架接触良好.整个装置处于竖直方向的匀强磁场中(图中未画出),并且磁场磁感应强度均匀增大,金属杆ab始终处于静止状态,则金属杆ab受到的摩擦力fA.大小不变,方向水平向左B.大小不变,方向水平向右C.变大,方向水平向左D.变大,方向水平向右6、如图,一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片,其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面,另两块碎片稍后一些同时落至地面.则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是()A. B. C. D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、下列说法正确的是A.布朗运动不是指液体分子的运动,而是指悬浮颗粒的运动B.在完全失重的状态下,一定质量的理想气体压强为零C.当两分子间距等于平衡距离时,增大分子间的距离,分子间作用力先增大后减小D.扩散现象只能在液体气体中进行,在固体中不能发生E.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡8、右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r2时,分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功9、下列说法中不正确的是()A.根据F=ΔpΔtB.作用在静止物体上的力的冲量一定为零C.物体的动能发生改变,其动量一定发生改变D.物体的动量发生改变,则合外力一定对物体做了功10、两个质量分别为m1=1kg,m2=2kg的物体A、B静止在光滑的水平地面上,中间用一轻质弹簧将两物体连接。如图所示,现用两个水平力推力F1=10N,F2=40N,分别作用在物体A、B上,则A.弹簧的弹力为25NB.弹簧的弹力为20NC.在突然撤去F1的瞬间,A的加速度为30m/s2D.在突然撤去F2的瞬间,A的加速度为10m/s2三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,(1)以下做法正确的是__________A.测量摆长时,用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长LB.测量周期时,从小球经过平衡位置开始计时,经历50次全振动总时间为t,则周期为C.摆动中出现了轻微的椭圆摆情形,王同学认为对实验结果没有影响而放弃了再次实验的机会D.释放单摆时,应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°(1)黄同学先测得摆线长为97.91cm,后用游标卡尺测得摆球直径(如图),读数为_________cm;再测得单摆的周期为1s,最后算出当地的重力加速度g的值为_________m/s1.(取9.86,结果保留两位小数)(3)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径.具体做法如下:第一次量得悬线长L1,测得振动周期为T1;第二次量得悬线长L1,测得振动周期为T1,由此可推得重力加速度的表达式为g=_____________.12.(12分)用如图所示的实验装置验证动量守恒定律.实验的主要步骤如下:(ⅰ)用天平测量小球A、B的质量mA、mB并记录(ⅱ)将斜槽固定在水平台上,并调整末端水平(ⅲ)在水平地面上依次放上白纸、复写纸并固定(ⅳ)让小球A从斜槽上的某一位置由静止释放,记录小球在水平面上的落点.重复多次,找出小球落点的中心位置P(ⅴ)在斜槽水平末端处放上小球B,让小球A从步骤(ⅳ)同一位置由静止释放,记录小球A、B在水平面上的落点.重复多次,找出A、B两小球落点的中心位置M、N(ⅵ)用重锤线确定斜槽水平末端的投影点O(ⅶ)用毫米刻度尺测量出M、P、N距O点的距离LOM、LOP、LON并记录(ⅷ)将实验数据代入等式mALOP=mALOM+mBLON,验证是否成立,从而验证A、B两小球碰撞过程动量是否守恒.请回答下列问题(1)步骤(ⅳ)、(ⅴ)中进行多次重复并找出小球落点的中心位置是为了减小__________.(2)本实验中两小球的质量大小关系为mA________mB.(选填“>”、“<”或“=”)(3)试论证说明:验证等式mALOP=mALOM+mBLON是否成立,就可以验证A、B两小球碰撞过程动量是否守恒_________________________?四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)一列简谐横波在x轴上传播,如图所示,实线是这列波在t1=0.1s时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.2s时刻的波形,求:(ⅰ)如果此波沿x轴正方向传播,波速的最小值;(ⅱ)如果此波沿x轴负方向传播,波速的可能值。14.(16分)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a=10cm和b=20cm,内阻为r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接.求电键S合上后,(1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式;(2)电压表和电流表示数;(3)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻R的电量.15.(12分)离子发动机是利用电能加速工质(工作介质)形成高速射流而产生推力的航天器发动机。其原理如图所示,其原理如下:首先系统将等离子体经系统处理后,从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内,栅电极MN和PQ间距为d。当栅电极MN、PQ间形成稳定的电场后,自动关闭区域I系统(包括进入其中的通道、匀强磁场B1)。区域Ⅱ内有垂直纸面向外,磁感应强度大小为B2,放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度,但速度均为v2的正、负离子,正离子的质量为m,电荷量为q,正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束,经过栅电极MN、PQ之间的电场中加速后从栅电极PQ喷出,在加速正离子的过程中探测器获得反向推力(不计各种粒子之间相互作用、正负离子、等离子体的重力,不计相对论效应)。求:(1)求在A处的正离子的速度大小v2;(2)正离子经过区域I加速后,离开PQ的速度大小v3;(3)在第(2)问中,假设航天器的总质量为M,正在以速度v沿MP方向运动,已知现在的运动方向与预定方向MN成角,如图所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度v的方向进行推进,且推进器工作时间极短,为了使飞船回到预定的飞行方向,离子推进器喷射出的粒子数N为多少?
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】试题分析:每个光脉冲的能量,每个光子的能量,则每个光脉冲中含有的光子数,故选D.考点:能量子.【名师点睛】光脉冲的能量是所有光子能量的总和;光脉冲的长度即光在一个脉冲时间内传播的距离.2、C【解题分析】
A.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,才能产生电磁波,A错误.B.电磁波在真空中的传播速度是定值,就是光速,与频率无关,B错误.C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直,C正确.D.电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以实现无线传输,D错误.3、C【解题分析】
(1)金属的逸出功与截止频率的关系:,由于钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,钙的截止频率大,所以钙的逸出功大,故A错误;(2)根据光电效应方程,钙的截止频率大,所以钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动能,故B错误;(3)钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动能,根据,可知钾逸出的光电子具有较大的动量,根据德布罗意波公式,可知钙逸出的光电子具有较大的波长,故C正确,D错误.故本题正确答案选C.4、B【解题分析】
多普勒效应是指波源或观察者发生移动,而使两者间的距离发生变化,使观察者收到的频率发生了变化;A、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应B、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用的是超声波的穿透能力强,与多普勒效应无关C、交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生变化,来知道汽车的速度,以便于进行交通管理,利用了多普勒效应D、利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度,利用了多普勒效应,本题选不是应用多普勒效应的,故选B.5、D【解题分析】由题意,磁场磁感应强度均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,穿过回路的磁通量均匀增大,根据法拉第电磁感应定律得知,回路中产生的感应电动势恒定不变,则感应电流也恒定不变,根据F=BIL,可知安培力均匀增大,因金属杆ab始终处于静止状态,根据平衡条件可知,金属杆ab受到的摩擦力f也均匀增大;根据楞次定律可知,为阻碍磁通量的增大,面积MQab有收缩趋势,即金属杆ab受的安培力方向水向左,根据平衡条件可知,金属杆ab受到的摩擦力f的方向水平向右,故ABC错误,D正确;故选D.【题目点拨】金属杆ab始终处于静止状态,穿过回路的磁通量均匀增大,产生的感应电动势和感应电流恒定不变,根据楞次定律分析安培力的方向,由平衡条件判断摩擦力如何变化.6、D【解题分析】礼花弹炸裂的瞬间动量守恒,因炸裂前的总动量为竖直向上的方向,则炸裂后总动量也是竖直向上,水平方向的总动量为零,因一碎块沿竖直方向先落地,可知其速度方向竖直向下,则礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是D,故选D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、ACE【解题分析】
A.布朗运动不是液体分子的热运动,也不是小颗粒内部分子运动,而是液体分子无规则热运动的间接反应,故A正确;B.气体的压强与气体的重力无关,则即使在完全失重的状态下,一定质量的理想气体压强也不为零,故B错误;C.当时,分子间的距离从开始增大的过程中,分子力先增大后减小,故C正确;D.扩散现象不仅可以在液体、气体中进行,而且也能在固体中发生,故D错误;E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定温度相等,故均达到热平衡,故E正确。故选ACE.【题目点拨】理解布朗运动的实质、气体压强的微观解析、分子间的作用力规律;扩散现象可以在液体、气体、固体中都可以发生;明确热平衡的标志是温度相等.8、BC【解题分析】
因为当分子间相互作用力为零时,分子势能最小,从图中可得分子势能最小时,分子间的距离为r2,故当r等于r2时分子间作用力为零,故C正确;当r小于r1时,随着距离的减小,分子势能增大,即减小分子间距离分子力做负功,所以表现为斥力,B正确;当r大于r1时,当r大于r1而小于r2时分子力为斥力,故从当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功,大于r2时分子力为引力,故AD错误;【题目点拨】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系,注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r=r2,注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习9、BD【解题分析】
冲量等于力与时间的乘积,是力在时间上的积累,是矢量,冲量的方向与力的方向相同,根据动量定理可知合力冲量的方向与动量变化量的方向相同;【题目详解】A、由动量定理可得:F⋅Δt=ΔP,则F=ΔPΔt,由此可知,物体动量的变化率等于它所受的合外力,故A正确;
B、根据P=Ft,知冲量是力在时间上的积累,与物体是否静止无关,所以作用在静止物体上力的冲量不为零,则B错误;
C、物体的动能发生改变,则速度的大小一定变化,则动量一定发生改变,则C正确;
D、动量发生变化,可能是速度方向变化而大小不变,则合外力对物体做功为0,则【题目点拨】本题考查对动量定理的掌握情况,要求知道动量定理、动量与冲量的定义式,应用动量定理即可正确解题,明确冲量的意义,注意各物理量的矢量性。10、BD【解题分析】
对AB的整体,由牛顿第二定律:解得a=10m/s2,则对A:,解得F=20N,则选项A错误,B正确;在突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力不变,则此时A的加速度为,选项C错误;在突然撤去F2的瞬间,因弹簧的弹力不变,则此时A所受的合外力不变,则A的加速度仍为10m/s2,选项D正确.三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、BD1.169.76【解题分析】
(1)测量摆长时,用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度,再加摆球的半径作为摆长L,选项A错误;测量周期时,从小球经过平衡位置开始计时,经历50次全振动总时间为t,则周期为t/50,选项B正确;摆动中出现了轻微的椭圆摆情形,这对实验结果是有影响的,选项C错误;释放单摆时,应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°,选项D正确;(1)摆球直径:主尺读数为:1.1cm;游标尺读数:6×0.1mm=0.6mm,则d=1.16cm;根据解得(3)设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期的公式:得:,,联立两式解得:;12、实验误差>见解析【解题分析】
(1)步骤(ⅳ)、(ⅴ)中进行多次重复并找出小球落点的中心位置是为了减小实验误差;(2)为了防止碰后入射小球反弹,所以入射小球的质量应该大于被碰小球的质量,即mA>mB(3)由于碰后小球做平抛运动,在竖直方向上自由落体,并且下落的时间都相等,而在水平方向上做匀速运动,根据知平抛的初速度应该正比运动走过的水平位移,所以可以利用mALOP=mALOM+mBLON来验证动量是否守恒.四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(ⅰ)30m/s(ⅱ)v=(80k+50)m/s(k=0,1,2,3,…)【解题分析】解(ⅰ)由波形图知波长λ=8m波沿x轴正方向传播时,传播距离Δx满足Δx=kλ+由v=ΔxΔt知,当k=0解得最小波速v(ⅱ)波沿x轴负方向传播时,传播距离Δx=kλ+所以波速v=14、(1)e=cost(V)(2)40V,2A(3)0.04C【解题分析】
(1)根据感应电动势最大值Em=nBSω,从垂直于中性
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