2022-2023学年贵州省安顺市高二(下)期末教学质量检测物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1. 碘衰变时产生射线,医学上利用此特性可治疗某些疾病。若将一定质量的碘植入患者病灶组织,经过天剩余碘的质量为刚植入时的,则碘的半衰期为( )
A. 天 B. 天 C. 天 D. 天
2. 年,中国北斗卫星导航系统覆盖全球,为全球提供导航服务。北斗卫星导航系统由若干地球静止轨道卫星、中圆地球轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星组成混合导航星座。其中卫星轨道高度为千米,卫星轨道高度为千米,则( )
A. 卫星的角速度大于卫星的角速度
B. 卫星的线速度小于卫星的线速度
C. 卫星的向心加速度小于卫星的向心加速度
D. 卫星的运行周期大于卫星的运行周期
3. 某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏.如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内.保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦.下列说法正确的是( )
A. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大
B. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小
C. 左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D. 右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大
4. 为避免闪电造成的损害,高大的建筑物会装有避雷针。如图产生闪电的积雨云层带正电,图中虚线为避雷针周围的等势线,相邻两等势线间的电势差相等,图中、两点的场强大小分别为、,、两点的电势分别为、,则( )
A. ,避雷针周围的电场线与避雷针平行
B. ,避雷针周围的电场线与避雷针平行
C. ,一带正电的雨滴在点的电势能小于在点的电势能
D. ,一带正电的雨滴在点的电势能大于在点的电势能
5. 显像管的工作原理如图所示,图中阴影区域没有磁场时,从电子枪发出的电子打在荧光屏正中央的点。为使电子在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的区间,则对阴影区域所加的磁场,说法正确的是( )
A. 方向竖直向上 B. 方向垂直于纸面向里
C. 磁场越强,偏离中心越远 D. 磁场越弱,偏离中心越远
6. 如图,、两种单色光在同一双缝干涉装置上得到的干涉条纹,测得、两光的条纹间距之比为,其中,则、两种光( )
A. 真空中、两种单色光的波长比
B. 、两种光子频率之比
C. 、两种光子能量之比
D. 若光能使某种金属发生光电效应,则光也能使该金属发生光电效应
7. 某次篮球比赛中,一运动员将篮球由静止快速出手,篮球上升后在下降过程中恰好进入篮圈且不接触篮圈,已知篮球在某高度出手时速度方向与水平方向的夹角为,不计空气阻力,篮球可视为质点。此过程中篮球在水平方向的速度和竖直方向的速度随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示,质点、在轴上的位置为和。从此时开始,质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正方向传播,波速为
B. 至时间内处出现过两次波峰
C. 时,处的波峰移到处
D. 该波的频率为
二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)
9. 由、两种单色光组成的一束光沿半径方向射向固定的半圆形玻璃砖圆心,为直径的垂线。足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于,入射光线与夹角较小时,光屏区域出现两个光斑,逐渐增大角,当时,光屏区域光的光斑消失,继续增大角,当时,光屏区域光的光斑消失,则( )
A. 玻璃砖对光的折射率比对光的小 B. 光在玻璃砖中传播速度比光的小
C. 时,光屏上有个光斑 D. 时,光屏上有个光斑
10. 如图所示,一个直径为、质量为、电阻为的半圆形硬导体的、两端套接在竖直光滑型框架上间距为,型框架上端接有阻值为的电阻,框架平面有垂直向里的匀强磁场穿过,感应强度大小,、两端与框架接触良好,重力加速度为,其余电阻不计。现将半圆形硬导体由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 半圆形硬导体的速度为时,感应电动势
B. 半圆形硬导体的速度为时,感应电动势
C. 半圆形硬导体的速度为时,其加速度
D. 半圆形硬导体的速度为时,其加速度
11. 如图所示为一辆装有货物的自卸式货车,车上货物紧贴在车厢靠近驾驶室的一侧,且可看作质点,设车厢长度为,货物与车厢底板间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,。在卸货过程中车厢缓慢抬升,下列说法正确的是( )
A. 在车厢由水平位置缓慢抬升的过程中,货物受到的摩擦力增大
B. 当车厢底板与水平方向的夹角为时,货物恰好发生滑动
C. 货物发生滑动后,随着车厢的转动货物下滑的加速度逐渐增大
D. 当车厢抬升到底板与水平方向的夹角为且不变后,货物在车厢中的滑行时间小于
第II卷(非选择题)
三、实验题(本大题共2小题,共16.0分)
12. 某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验,刻度在上端的刻度尺竖直固定。已知小球质量为,当地重力加速度为。
先用游标卡尺测量小球直径,如图乙所示,则小球直径__________;
从刻度尺上读取小球静止时球心和光电门中心对应的刻度值、。由静止释放小球,记录小球第一次通过光电门的挡光时间;
要验证小球下落过程中机械能是否守恒,只需比较等式__________在误差范围内是否成立即可用测得物理量和已知量的符号表示;
该小组要利用该装置进步探究小球与固定的橡胶材料第一次碰撞前后小球的机械能损失情况,他们记录了小球第二次通过光电门的挡光时间,则碰撞过程中小球损失的机械能为__________用测得物理量和已知量的符号表示。
13. 在日常生活中充电宝可以像电源一样使用,某同学尝试测量充电宝的电动势及内阻约为,约为,现有实验器材:量程为的理想电压表;量程为的电流表:定值电阻两个,阻值分别为和;滑动变阻器:开关;导线若干。
用画线代替导线将图中的实物连线补充完整。__________
应选__________填“”或“”。
实验中,依据电压表示数和电流表示数,作出图所示的图线,则该充电宝的电动势__________保留位有效数字,内电阻__________保留位有效数字。
另一同学认为实际电压表都不是理想的,电路测量误差大,于是设计了如图所示的电路测量充电宝的电动势。均匀电阻丝长,电阻值为,标准电池电动势为、内电阻,定值电阻。当滑动片移动至的位置时,电流表示数为零,则充电宝的电动势__________保留两位有效数字。
四、简答题(本大题共2小题,共20.0分)
14. “五一”长假期间某家庭开车自驾游,在启动长时间停放的汽车时仪表盘显示的轮胎气压及当地气温如图甲所示:经过长时间行驶到达目的地时,仪表盘显示轮胎气压及当地气温如图乙所示,将汽车轮胎内气体视为理想气体,忽略汽车轮胎体积的变化。求:
四个轮胎中有一个发生漏气,请判断是哪一个漏气?并说明理由:
到达目的地时,汽车左前轮胎内气体的温度。
15. 如图所示,在冰雪凝冻天气,停在高度为处的汽车发生溜车,沿斜坡下滑后撞上停在水平路面上的汽车。碰撞后、两车分别滑动了、后停下。已知汽车和的质量分别为、,,两车与路面间的动摩擦因数均为,两车碰撞时间极短,在碰撞前后车轮均没有滚动,取重力加速度求:
碰撞前的瞬间车速度的大小;
车在斜坡上克服摩擦力做的功。
五、计算题(本大题共1小题,共14.0分)
16. 如图,水平放置的两带电平行金属板,板长均为,板间电场强度为,方向竖直向上,在下板的左右中心线上距左端处开有一小孔。有两个质量均为的油滴一个带电一个不带电,二者同时进入两金属板间。其中油滴以某一水平向右的速度从两板左端中央进入后,沿两板间中心直线运动;油滴以竖直向上的初速从下板小孔处进入后,恰能到达两板的中间位置。已知两油滴恰能相遇且瞬间合并合并过程无电量和质量损失,不计阻力,重力加速度为。求:
、两油滴中带电油滴的电性及电量;
油滴在与油滴相遇前运动的速度;
与的合并体在电场中变化的电势能。
答案和解析
1.【答案】
【解析】由
可得
天
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
由地球对卫星的万有引力提供卫星的向心力,由此分析比较角速度、加速度、线速度和周期等大小关系。
本题考查卫星运行规律相关知识。分析好物理情景,灵活应用公式是解决本题的关键。
【解答】
设地球的质量为,地球的半径为,卫星的质量为,卫星的轨道高度为,由地球对卫星的万有引力提供卫星的向心力,则有,可得,,,,由于卫星轨道高度小于卫星轨道高度,所以卫星的向心加速度、线速度及角速度均比卫星的大,运行周期比卫星的小,故A正确,BCD错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物体的受力分析和平衡条件的应用,基础题。
对玻璃珠受力分析,可知两侧筷子对玻璃珠的合力等于重力,根据受力平衡列方程即可。
【解答】
对玻璃珠受力分析如图:
可知,两侧筷子对玻璃珠的合力等于重力,故AB错误;
由 , 可得:右侧筷子对玻璃珠的弹力不一定比玻璃珠的重力大,左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大,故C正确、D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】因点等差等势面较点密集,可知点电场线较点密集,则
避雷针处于静电平衡,避雷针周围的电场线与避雷针垂直,AB错误;
积雨云层带正电,则电场线由云层指向避雷针,沿电场方向电势降低,故
由 可知,一带正电的雨滴在点的电势能大于在点的电势能,C错误,D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】为使电子在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的点,电子应向上偏转,电子在磁场中受到的洛伦兹力应向上,根据左手定则可知,阴影区域所加磁场的方向垂直于纸面向外,故AB错误;
电子在磁场内受到的洛伦兹力为
对于电子枪发出的相同速度的电子,磁场越强,所受洛伦兹力越大,偏转越厉害,偏离中心越远,故C正确,D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.由双缝干涉规律可得
可得真空中、两种单色光的波长比
A错误;
B.由于
可得、两种光子频率之比
B错误;
C.由 可知,、两种光子能量之比
C错误;
D.由于光频率较低,若光能使某种金属发生光电效应,则光也能使该金属发生光电效应,D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】篮球出手后水平方向做匀速运动,则
选项AB错误;
篮球出手后竖直方向向上先做匀减速运动,到达最高点后向下做匀加速运动,向上为正方向,则根据
则选项C错误,D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.在时刻质点向下振动,结合波形图可知该波沿轴负方向传播,波速为
选项A错误;
B.因为 ,则至 时间内处出现过两次波峰,选项B正确;
C. 时,即经过一个周期,处的振动形式传到处,并不是波峰移到该位置,选项C错误;
D.该波的频率为
选项D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.根据题意,当时,光屏区域光的光斑消失,可知光的临界角小于光的临界角,而发生全反射的临界角满足
可知,玻璃砖对光的折射率比对光的大,故A错误;
B.玻璃砖对光的折射率比对光的大,由 知,光在玻璃砖中传播速度比光的小,故B正确;
C.由题可知时,两光发生折射,光屏上有个光斑,故C错误;
D.时,光屏上有个光斑,即光折射的光斑和光反射的光斑,故D正确;
故选BD。
10.【答案】
【解析】半圆形硬导体的等效长度为,速度为时,感应电动势
A错误,B正确;
半圆形硬导体的速度为时,受到的安培力方向向上,大小为
据牛顿第二定律可得
联立解得其加速度为
C正确,D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】A.在车厢由水平位置缓慢抬升的过程中重力沿车厢底板方向向下的分力
开始时货物所受静摩擦力
随着夹角 的增大,静摩擦力逐渐增大,达到最大静摩擦之后,货物开始下滑,受到的滑动摩擦力为
随夹角增大而减小。故A错误;
B.货物恰好滑动时满足
解得
则货物恰好下滑时车厢与水平方向的夹角小于。故B错误;
C.货物发生滑动后,由牛顿第二定律,可得
解得
可知随着车厢的转动货物下滑的加速度逐渐增大。故C正确;
D.当车厢与水平方向夹角为时,若货物此时才开始匀加速下滑,由牛顿第二定律有
由运动学公式
解得
但实际是夹角达到临界角后货物已经在下滑,当倾角达到时,货物已经有初速度,并下滑了一段位移,故货物在车厢中的滑行时间小于 。故D正确。
故选CD
12.【答案】
【解析】小球直径为
由机械能守恒定律可得
即
要验证小球下落过程中机械能是否守恒,只需比较上式在误差范围内是否成立即可。
小球反弹至光电门的速度为
据能量守恒可得,碰撞过程中小球损失的机械能为
13.【答案】
【解析】电路连接如图;
若用的电阻,因电源电动势为,还有滑动变阻器的电阻,则电流表读数会小于三分之一,则应该用的电阻;
延长图像可得电动势
内阻
均匀电阻丝长,电阻,则当滑动片移动至位置时,部分电阻为:;电流表示数为零,则
14.【答案】右前轮漏气,理由见解析;
【解析】由查理定律 可知,当气体发生等容变化时,气体的压强随温度的升高而升高,由图乙可知,右前轮的胎内压强依然是 ,四个轮胎中有一个发生漏气,故只能是右前轮漏气。
由图可知,汽车左前轮胎内气体的初状态: , ,末状态: ,由查理定律可知
代入数据解得
到达目的地时,汽车左前轮胎内气体的温度为
15.【答案】 ;
【解析】根据牛顿第二定律可得碰撞后、两车的加速度大小为
则碰撞后瞬间、两车的速度大小分别为
设碰撞前的瞬间车速度速度为 ,根据动量守恒定律可得
解得
设车在斜坡上克服摩擦力做的功为,根据动能定理可得
解得
16.【答案】见解析; ;
【解析】对油滴受力分析可知,只有带正电荷才可能出现二力平衡,沿两板中心线做直线运动,有
解得
依题意,油滴不带电。
设两油滴从进入电场到相遇所需时间为,可得
联立,解得
两油滴合并后,受力分析,根据牛顿第二定律可知
依题意,将做类平抛运动,有
联立,解得油滴合并后的偏移为
在电场中变化的电势能为
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