2022年广东省茂名市高州马贵中学高二物理期末试卷含解析

2022年广东省茂名市高州马贵中学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.如图所示，变频交变电源的频率可在20Hz到20kHz之间调节，在某一频率时，规格相同的A1、A2两只灯泡的亮度相同．则下列说法中正确的是(

)A.如果将电源频率增大，A1、A2都变亮B.如果将电源频率增大，A1变亮、A2变暗C.如果将电源频率减小，A1、A2都变暗D.如果将电源频率减小，A1变亮、A2变暗参考答案：B【详解】AB、二个支路电压相同，当电源频率增大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，所以流过A1泡所在支路的电流变大，流过灯泡A2所在支路的电流变小，故灯泡A1变亮，灯泡A2变暗，故A错误，B正确；C、当电源频率减小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，所以流过A1泡所在支路的电流变小，流过灯泡A2所在支路的电流变大，故灯泡A1变暗，灯泡A2变亮，故CD错误。2.关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下面说法中正确的是A．微粒的无规则运动就是分子运动B．微粒的无规则运动是微粒内部分子运动的反映C．微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映D．微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，微粒运动越显著参考答案：C3.（单选）如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上。左轮半径为2r，b点在它的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为A．1：2

B．2：1C．4：1 D．1：4参考答案：B4.如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在AB之间作简谐运动,其中O点为它的平衡位置,物体在A时弹簧处于自然状态.若v、x、F、a、Ek、Ep分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则(

).(A)物体在从O点向A点运动过程中,v、Ep减小向而x、a增大(B)物体在从B点向O点运动过程中,v、Ek增大而x、F、Ep减小(C)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同(D)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek的大小均相同,但Ep的大小不同参考答案：BC5.(多选)（2014秋?城东区校级月考）一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点．在此过程中，该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A．B两点电场强度EA．EB及该电荷在A．B两点的电势能εA．εB之间的关系为（）A.EA=EB

B.EA＜EB

C.εA＜εB

D.εA＞εB参考答案：AD电势能AB、电荷做初速度为零的匀加速直线运动，且只受电场力，所以电场力不变，由F=Eq，知电场强度不变，即EA=EB，故A正确，B错误．CD、电荷做匀加速直线运动，电场力做正功，电势能减小，所以B点的电势能较小．所以εA＞εB，故C错误，D正确．故选：AD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝上，如图7所示，现使磁铁开始自由下落，在S极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向是

（填“a→b”或“b→a”），电容器的下极板带

（填“正”或“负”）电。参考答案：

a→b

负

7.（8分）初速度为零的质子、氘核和粒子经过同一电场加速后，以垂直于磁场方向的速度进入同一匀强磁场，则它们在磁场中，速度之比υp：υD：υα=__________；动能之比Ep：ED：Eα=________；运动半径之比rp：rD：rα=________；运动周期之比Tp：TD：Tα=__________。参考答案：,1:1:2,,1:2:28.如图所示，质量为M、半径为R的光滑圆环静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块从与O等高处开始无初速下滑，当到达最低点时，圆环产生的位移大小为_______.参考答案：9.氢原子的能级图如图所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，（1）氢原子向较低能级跃迁时共能发出

种频率的光；（2）该金属的逸出功

（3）截止频率

（保留一位小数）参考答案：（1）6，（2）12.09eV，（3）2.9×1015Hz．【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构．【分析】（1）根据数学组合公式得出氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光子种数．（2）抓住原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应求出金属的逸出功．（3）根据逸出功，结合W0=hv0求出截止频率．【解答】解：（1）根据知，氢原子向低能级跃迁时共能发出6种频率的光．（2）原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，知辐射的光子能量等于逸出功，则W0=E3﹣E1=﹣1.51﹣（﹣13.6）eV=12.09eV．（3）根据W0=hv0得，截止频率==2.9×1015Hz．故答案为：（1）6，（2）12.09eV，（3）2.9×1015Hz．10.如图7所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若N板向M板靠近，θ角将_____；把电键K断开，再使N板向M板靠近，θ角将______．(填“变大”“变小”或“不变”)参考答案：变大；不变

11.某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为

m/s，加速度大小为

m/s2；（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

的条件．参考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．（2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：v===0.6955m/s由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：△x=0.51cm=0.0051m；根据△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．故答案为：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．12.（4分）声呐(sonar)是一种声音导航和测距系统，它利用了声波的反射原理．声呐仪发出一束在水中沿直线传播的声波，当声波碰到障碍物时，就被反射回来，反射声波被声呐仪检测到，通过测量声波从发射到返回所经历的时间．就可以计算出声波传播的距离，从而间接测得物体的位置．某渔船上安装有水下声呐系统，在捕鱼生产中为测量一鱼群和渔船间的距离，声呐系统发出一列在海水中波长为0.03m．在海水中传播速度为1530m／s的声波．经0.8s鱼群反射的声波被声呐仪检测到．则该声呐仪发出的声波届于

(选填“超声波”或“次声波”)，鱼群与渔船的距离为______________m。参考答案：超声波

61213.在某次闪电中，持续的时间约0.005s，所形成的平均电流约6×104A。若闪电过程中流动的电量以0.5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为

s。参考答案：6三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。15.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.钚的放射性同位素Pu静止时衰变为铀核激发态U*和α粒子，而铀核激发态U*立即衰变为铀核U，并放出能量为0.097MeV的γ光子．已知：Pu、U和α粒子的质量分别为mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u，1u＝931.5MeV/c2.(1)写出衰变方程(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能参考答案：(1)衰变方程为Pu→U*＋He

U*→U＋γ

或合起来有Pu→U＋He＋γ

(2)上述衰变过程的质量亏损为Δm＝mPu－mU－mα

放出的能量为ΔE＝c2·Δm

这些能量是铀核U的动能EU、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和ΔE＝EU＋Eα＋Eγ

EU＋Eα＝(mPu－mU－mα)c2－Eγ

设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα，则由动量守恒有mUvU＝mαvα

又由动能的定义知EU＝mUv，Eα＝mαv

得＝

Eα＝[(mPu－mU－mα)c2－Eγ]代入题给数据得Eα＝5.034MeV.17.如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动，物块初始位置相对圆形轨道底部的高度为h。求：（1）.h满足什么条件时物块能通过圆形轨道最高点？（2）.h为多少时物块在最高点与轨道间的压力是5mg？（g为重力加速度）。参考答案：18.如图所示，一束蓝光沿纸面从真空中以入射角i=60°从玻璃砖的MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t，若让一束红光和蓝光从同一位置以同样入射角射向MN面时，求两种色光通过玻璃砖的时间的比值．已知玻璃