广东省广州市岭南画派纪念中学2023年高二物理期末试题含解析

1、广东省广州市岭南画派纪念中学2023年高二物理期末试题含解析一、 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. 静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核放出一个粒子，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子与反冲核轨道半径之比为30：1，如图所示，则 A反冲核的原子序数为62 B粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反C原放射性元素的原子序数是62D反冲核与粒子的速率之比为1：62参考答案：BC2. 当气体温度升高时，下面说法中正确的是：( )A气体分子的平均动能会增大 B所有气体分子的动能都相同C气体内能一定增加 D每个气体分子的速率都会增大参考答案：A3. 物体克服重力

2、做5 J的功，则它的重力势能增加了( )A.5 J B.5 J C.0 D.不能确定参考答案：A4. 如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的A、区域 B、区域 C、区域 D、区域参考答案：A5. 在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m，该车辆最大刹车加速度是15 m/s2，该路段的限速60 km/h则该车是否超速？ A超速 B不超速 C无法判断 D刚好是60 km/h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. 在电场中有一电荷量为 的电荷，将它从A点移到B

3、点，电场力做功为， AB间的电势差为 V ，再将它从B点移到C点，克服电场力做功为，那么BC间的电势差为 V。若规定A点电势为零，那么C点电势为 V 。参考答案：7. 电感和电容均对交变电流有阻碍作用，且阻碍作用的大小与交变电流的频率有关。当交变电流的频率增大时，接在该交变电路中的电感对交变电流的阻碍作用 ，接在该交变电路中的电容对交变电流的阻碍作用 。（填“增大”、“减小”）参考答案：8. 如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率则玻璃砖所在位置为图中的 （填“上半圆”或“下

4、半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为 参考答案：上半圆 1.59. （4分）把一个带电量为-510-8 C的点电荷放到电场中的某点，受到的电场力为210-3 N，则该点电场强度的大小为_N/C，此力的方向与场强方向_（填“相同”或“相反”）。参考答案：4104，相反10. 如图甲所示，为热敏电阻的Rt图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 。当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0 V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、

5、D端”)。(2)如果要使恒温箱内的温度保持50，可变电阻R的阻值应调节为_ 。参考答案：11. 在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于 伏,如果R1=6，R2=3，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为 安培. 参考答案：12. 库仑定律的数学表达式是_，式中的比例常量叫_，其数值为_，其单位是_参考答案：13. 匀强电场中有A、B、C三点，构成边长为10 cm的等边三角形，如图所示，一粒子从A 沿直线移动到B的过程中电场力始终不做功；带电q = -210-6C的点电荷，由B移动到C的过程中克

6、服电场力做功为10-4J。由此可知，A、C两点的电势差UAC=_V，电场强度的大小为_ V/m。参考答案：_V _4000_ V/m 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （2分）某同学用打点计时器研究小车的运动规律，如果打出的纸带上的点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度（选填“较大”或“较小”）。参考答案：较小15. 在用单摆测定重力加速度的实验中，单摆的摆角应 ，从摆球经过 ，开始计时，测出n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球的直径为D。（） 用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为（） 实验中某同学发现他测出的重

7、力加速度值总是偏大，其原因可能是（）、实验室处在高山上，离海平面太高B、单摆所用的摆球太重C、测出n次全振动的时间为t,误作为（n+1）次全振动的时间进行计算D、以摆球的直径和摆线之和作为摆长来计算参考答案：小于50，平衡位置 42（L+D/2）n2/t2 CD四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （20分）目前，大功率半导体激光器的主要结构形式是由许多发光区等距离地排列在一条直线上的长条状，通常称为激光二极管条但这样的半导体激光器发出的是很多束发散光束，光能分布很不集中，不利于传输和应用为了解决这个问题，需要根据具体应用的要求，对光束进行必需的变换（或称整形）如果能把一个半导体激光二极

8、管条发出的光变换成一束很细的平行光束，对半导体激光的传输和应用将是非常有意义的为此，有人提出了先把多束发散光会聚到一点，再变换为平行光的方案，其基本原理可通过如下所述的简化了的情况来说明如图，S1、S2、S3 是等距离（h）地排列在一直线上的三个点光源，各自向垂直于它们的连线的同一方向发出半顶角为a =arctan的圆锥形光束请使用三个完全相同的、焦距为f = 1.50h、半径为r =0.75 h的圆形薄凸透镜，经加工、组装成一个三者在同一平面内的组合透镜，使三束光都能全部投射到这个组合透镜上，且经透镜折射后的光线能全部会聚于z轴（以S2为起点，垂直于三个点光源连线，与光束中心线方向相同的射线

9、）上距离S2为 L = 12.0 h处的P点（加工时可对透镜进行外形的改变，但不能改变透镜焦距）1求出组合透镜中每个透镜光心的位置；2说明对三个透镜应如何加工和组装，并求出有关数据。参考答案：解析：1考虑到使3个点光源的3束光分别通过3个透镜都成实像于P点的要求，组合透镜所在的平面应垂直于z轴，三个光心O1、O2、O3的连线平行于3个光源的连线，O2位于z轴上，如图1所示图中表示组合透镜的平面，、为三个光束中心光线与该平面的交点 u就是物距根据透镜成像公式 (1)可解得 因为要保证经透镜折射后的光线都能全部会聚于P点，来自各光源的光线在投射到透镜之前不能交叉，必须有2utana h即u2h在上

10、式中取“”号，代入f 和L的值，算得 1.757h(2)此解满足上面的条件 分别作3个点光源与P点的连线为使3个点光源都能同时成像于P点，3个透镜的光心O1、O2、O3应分别位于这3条连线上（如图1）由几何关系知，有 (3) 即光心O1的位置应在之下与的距离为 (4)同理，O3的位置应在之上与的距离为0.146h处由(3)式可知组合透镜中相邻薄透镜中心之间距离必须等于0.854h，才能使S1、S2、S3都能成像于P点2现在讨论如何把三个透镜L1、L2、L3加工组装成组合透镜因为三个透镜的半径r = 0.75h，将它们的光心分别放置到O1、O2、O3处时，由于0.854h2r，透镜必然发生相互重

11、叠，必须对透镜进行加工，各切去一部分，然后再将它们粘起来，才能满足(3)式的要求由于对称关系，我们只需讨论上半部分的情况图2画出了L1、L2放在平面内时相互交叠的情况（纸面为平面）图中C1、C2表示L1、L2的边缘，、为光束中心光线与透镜的交点，W1、W2分别为C1、C2与O1O2的交点为圆心的圆1和以（与O2重合）为圆心的圆2分别是光源S1和S2投射到L1和L2时产生的光斑的边缘，其半径均为 (5)根据题意，圆1和圆2内的光线必须能全部进入透镜首先，圆1的K点（见图2）是否落在L1上？由几何关系可知(6)故从S1发出的光束能全部进入L1为了保证全部光束能进入透镜组合，对L1和L2进行加工时必

12、须保留圆1和圆2内的透镜部分下面举出一种对透镜进行加工、组装的方法在O1和O2之间作垂直于O1O2且分别与圆1和圆2相切的切线和若沿位于和之间且与它们平行的任意直线对透镜L1和L2进行切割，去掉两透镜的弓形部分，然后把它们沿此线粘合就得到符合所需组合透镜的上半部同理，对L2的下半部和L3进行切割，然后将L2的下半部和L3粘合起来，就得到符合需要的整个组合透镜这个组合透镜可以将S1、S2、S3发出的全部光线都会聚到P点现在计算和的位置以及对各个透镜切去部分的大小应符合的条件设透镜L1被切去部分沿O1O2方向的长度为x1，透镜L2被切去部分沿O1O2方向的长度为x2，如图2所示，则对任意一条切割线

13、， x1、x2之和为 （7）由于必须在和之间，从图2可看出，沿切割时，x1达最大值(x1M)，x2达最小值(x2m)，代入r，r 和的值，得 (8)代入(7)式，得 (9)由图2可看出，沿切割时，x2达最大值(x2M)，x1达最小值(x1m)， 代入r和r 的值，得 (10) （11）由对称性，对L3的加工与对L1相同，对L2下半部的加工与对上半部的加工相同评分标准：本题20分第1问10分，其中（2）式5分，（3）式5分，第2问10分，其中(5)式3分，(6)式3分，(7)式2分，(8)式、(9)式共1分，(10)式、(11)式共1分如果学生解答中没有(7)(11)式，但说了“将图2中三个圆锥光束照射到透镜部分全部保留，透镜其它部分可根据需要磨去（或切割掉）”给3分，再说明将加工后的透镜组装成透镜组合时必须保证O1O2=O1O2=0.854h，再给1分，即给(7)(11)式的全分（4分）17. 横截面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合，R1=4，R2=6，C=30F，线圈内阻不计，求：（1）闭合S后，通过R2的电流的大小；（2）闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R2电荷量是多少?参考答案：AC（1）磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s，B逐渐减弱，所以E=n=