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文档简介

河北省沧州市朝阳中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析一、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.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,原来各自站立在静止于光滑水平面上的小车两端.现两人同时以3m/s的水平初速度沿相反方向跳离小车,若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度为()A.19.5m/s,方向与甲的速度方向相同B.19.5m/s,方向与乙的速度方向相同C.1.5m/s,方向与甲的速度方向相同D.1.5m/s,方向与乙的速度方向相同参考答案:C【考点】动量守恒定律.【分析】甲乙两人和车组成的系统在水平方向上动量守恒,根据动量守恒定律求出小车的速度大小和方向.【解答】解:甲乙两人和车组成的系统在水平方向上动量守恒,规定甲的运动方向为正方向,根据动量守恒定律,有:m甲v甲﹣m乙v乙+Mv=0带入数据,有:60×3﹣70×3+20v=0解得:v=1.5m/s.知方向与甲的运动方向相同,与乙的运动方向相反.故选:C.2.使用带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是(

)参考答案:B3.(单选)如图所示,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流,则下列说法中正确的是A.若M、N接正弦式交流电,则IR≠0、IL≠0、IC=0B.若M、N接正弦式交流电,则IR≠0、IL≠0、IC≠0C.若M、N接恒定电流,则IR≠0、IL≠0、IC≠0D.若M、N接恒定电流,则IR≠0、IL≠0、IC=0参考答案:B4.(单选)一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°。下面四个光路图中,正确的是(

)参考答案:A5.(多选)(2013?江西三模)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是()A.电能转化为化学能的功率为UI﹣I2rB.充电器输出的电功率为UI+I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为参考答案:AC解:A、电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=I2r+P,故P=UI﹣I2r,故A正确B、充电器输出的电功率为:UI,故B错误C、电池产生的热功率为I2r.故C正确D、充电器的充电效率为,故D错误故选AC.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为________,方向________.

参考答案:

,垂直纸面向外7.学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变.每次测量时让圆盘的下半部分竖直进人液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2像,并在圆周上插上大头针P3,使P3,正好挡住P1、P2.同学们通过计算,预先布圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值.则:(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所刻折射率的值为

.(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?答:

.(3)做AO的延长线交圆周于K,K处对应的折射率值应为.参考答案:;P4;1.【考点】光的折射定律.【分析】(1)确定出折射角与折射角,由折射定律求解折射率.(2)折射角相同,通过比较入射角的大小,比较哪个位置对应的折射率大.(3)作AO的延长线交圆周于K,折射角与折射角相等,则知K处所对应的折射率的值是1.【解答】解:(1)由图看出,折射角为i=∠AOF=30°,折射角r=∠EOP3=60°,则P3处所对应的折射率的值为n==.(2)P4处对应的入射角较大,根据折射定律,n=,可知P4处对应的折射率较大.(3)作AO的延长线交圆周于K,这种情况下折射角与折射角相等,则知K处所对应的折射率的值是1.故答案为:;P4;1.8.如图所示卢瑟福做原子核人工转变实验的装置.容器中充有________气,放射性物质A射出的a粒子________穿过铝箔F(填“能”或“不能”)。荧光屏S上的亮点是________打出的,该粒子是a粒子打击氮核而产生的,此核反应方程是_________________。参考答案:氮气(1分);不能(1分);质子(1分);N+He→O+H9.一列波的波速为0.5m/s,某时刻的波形图如图10所示,经过一段时间(小于一个周期)后波形如细线所示,这段时间可能是____s或____s.参考答案:10.在“测定玻璃折射率”的实验中,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示。当光线是由空气射入玻璃砖时,则θ1和θ2中为入射角的是_______;当光线由玻璃砖射入空气时,临界角的正弦值是_______;从图线可知玻璃砖的折射率是_______。参考答案:θ1,2/3,1.511.如图所示,两个带有等量同种电荷的小球,质量均为m,用长L的丝线挂在同一点,平衡时丝线与竖直方向成角,则每个小球受到的静电力为

,小球的带电量为

。参考答案:

Ks5u12.如图所示,理想变压器的原线圈接在220V、50Hz的正弦交流电源上线圈接有一理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大)和一阻值为10Ω的电阻,已知原副线圈的匝数比为2:1。则二极管的耐压值至少为

V,电阻R上1s内产生的焦耳热为

J,电阻R上电流的有效值为

A。(结果保留三位有效数字)参考答案:156V

605J

7.78A13.如图用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC;在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像________________,再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4,使P3________________,P4________________,记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4作直线与AB面相交于D,量出该直线与AB面的夹角为45°,则该透光物质的折射率n=_______,并在图中正确地画出完整的光路图。参考答案:被P2的像挡住,挡住P1、P2的像,挡住P1、P2的像和P3,三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.某同学用图丙所示的光滑轨道装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,则:如用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置还是如图丙所示。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,整个实验过程中得到图中所示的三个落点的平均位置M、P、N。已知两球的质量之比∶∶。(1)在安装实验装置时,应使斜槽末端_______(2)实验中,应选质量为__________的小球作为入射小球A(填“”或“”)。(3)实验中,若测得:OM=11.80cm,OP=25.50cm,ON=38.60cm,则系统碰撞前的动量与碰撞后的动量的比值为__________(保留三位有效数字)。参考答案:15.如图所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直边与BD重合。一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(θ<90°),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。(1)在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是

;A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动B.折射光斑的亮度逐渐变暗C.折射角一定小于反射角D.反射光线转过的角度为θ(2)当玻璃砖转至θ=45°时,恰好看不到折射光线。则此玻璃砖的折射率n=

。参考答案:AB

(1)A、由于折射光线与入射光线旋转方向相同,则折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动,故A正确;B、随着入射角增大,反射光增强,而折射光减弱,故折射光斑的亮度逐渐变暗,故B正确;C、根据折射定律可知,折射角一定大于入射角,而反射角等于入射角,则折射角一定大于反射角,故C错误;D、根据反射定律和几何知识得知,入射光线转过θ角,则反射光线转过2θ,故D错误;故选AB(2)当玻璃砖转至θ=45°时,恰好看不到折射光线,发生全反射,则得临界角C=45°,由临界角公式解得折射率。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(14分)如图所示,质量为m,边长为l的正方形平板与弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,另一端固定于地面,平板处于平衡状态。质量为m的第一个小球从平台以一定速度垂直于平板的左边缘水平抛出,并与平板发生完全非弹性碰撞(设平台与板间高度差为h,抛出点在平板的左边缘正上方)。隔一段时间后,以相同速度抛出第二个小球。(假定在任何情况下平板始终保持水平,忽略平板在水平方向上的运动,且为方便计算起见,设h=3)(1)求第一个小球落到平台上形成的振子系统的周期和频率;(2)为了使第二个小球与平板不发生碰撞,其抛出速度的最小值为多少?(3)在(2)的情况下,两小球抛出的时间差是多少?参考答案:解析:(1)碰撞前后小球与平板(总质量为2m一起在新的平衡位置上下做简谐振动,如图中虚线所示,振子系统的周期为(1分)振子系统的频率为(式中ω为角频率)(1分)(2)碰撞前,第一个小球在竖直方向的速度为(1分)发生完全弹性碰撞,竖直方向有近似动量守恒(1分)则碰撞后平板运动的速度为(1分)振子振幅为(1分)旋转参考矢量与y轴负方向的夹角满足,则(1分)设析运动到最低点位置时第二个小球正好下落到这一高度,则第二个小球下落用时(1分)由此可以求出两者不发生碰撞时,第二个小球的最小抛出速度为(1分)(3)第一个小球下落到平板用时(1分)碰撞后平板从原平衡位置压缩到最低位置用时(1分)设两球抛出的时间相差,则(1分)考虑到板往复一次用时,第二个小球抛出时间可以是振子系统运动时间大于一个周期后,则两小球抛出的时间差为

(n取非负整数)(2分)17.如图所示,在光滑水平面上有两个木块A和B,其质量mA=1kg、mB=4kg,它们中间用一根轻质弹簧相连.一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,以v0=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿A木块后子弹的速度变为原来的,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍.求:系统运动过程中弹簧的最大弹性势能.参考答案::子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,由动量守恒定律得:mv0=mAvA+mv1①而由v1=v0,则v1=300m/s,解得vA=10m/s

②子弹穿过B时,子弹与B动量守恒,由动量守恒定律得:mv1=mBvB+mv2

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