2021-2022学年四川省泸州市泸县第一中学高二（下）期中物理试题 （解析版）

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四川省泸县一中2020级高二下期中考试物理试题第I卷选择题一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在1-5小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，6-8小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，选对但不全对得3分，错选得0分。1. 下列说法中正确的是A. 结合能越大的原子核越稳定B. 经过6次α衰变和4次β衰变后成为C. 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，电势能减小D. 用绿光或紫光照射某金属发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能可能相等【1题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，故A错误；B．成为要经过次α衰变和次β衰变，故B正确；C．氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，电势能增大，故C错误；D．绿光和紫光的频率不相等,根据光电效应方程可知用绿光或紫光照射某金属发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能不相等，故D错误。故选B。2. 以下说法正确的是（　　）A. 奥斯特发现了电流的磁效应和电磁感应现象B. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场C. 电场强度是用比值法定义，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D. 法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件【2题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A． 奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象，故A错误；B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生磁场，只有非均匀变化的电场周围才产生变化的磁场，故B错误；C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力、试探电荷的电量没有直接关系，故C错误；D．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，得到了在磁场中产生电流的条件，故D正确。故选D3. 如图，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是（　　）A. 电流表测得的是电流最大值B. 感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBS•sintC. P向上移动时，电流表示数变大D. P向上移动时，变压器原线圈的功率变大【3题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．电流表测得的是电流有效值，故A错误；B．图示位置中线圈处于中性面，从图示位置计时，感应电动势的瞬时值表达式为故B正确；C．P向上移动R不变时，副线圈匝数减小，根据理想变压器的变压比公式可得输出电压降低，故电流表示数变小，故C错误；D．P向上移动时，输出电压降低，电流减小，根据理想变压器电流与匝数关系可知，变压器原线圈的电流也减小，所以功率变小，故D错误。故选B。4. 如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间：(     )A. 电容器两极板间电压正在增大B. 电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大C. 电容器带电量正在减小D. 线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强【4题答案】【答案】A【解析】【详解】AB. 根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能．故A正确，B错误；C．振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，故C错误；D．充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小．故D错误．故选：A.5. 如图所示，A、B两导体板平行放置，在t=0时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在A、B两板间加四种电压，它们的图线如下列四图所示。其中可能使电子到不了B板的是（　　）
 A.  B.  C.  D. 【5题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．在A、B两板间施加如图A所示电压，电子从A板开始向B板做匀加速直线运动一定能到达B板，故A错误；B．在A、B两板间施加如图B所示电压，开始向B板匀加速，假设加速时间为t，再做相同大小加速度的减速运动，减速时间为加速时间的2倍，如果匀加速直线运动能够到达B板，则电子可能到达B板；如果匀加速直线运动没有到达B板，那么匀减速直线运动则返回到A板，此后直到8t又重复之前的先匀加速后匀减速，不能到达B板。所以电子可能到不了B板，故B正确；C．在A、B两板间施加如图C所示电压，可以知道电子速度的方向不变，只不过是先加速后减速，一直向前运动，一定能到达B板，故C错误；D．在A、B两板间施加如图D所示电压，电子先加速后减速，加速和减速过程的时间和加速大小都相等，电子一直向前运动，一定能达到B板，故D错误。故选B。6. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin 2.5πt （m）。当t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10 m/s2以下判断正确的是（　　）A. h=1.7 mB. 简谐运动的周期是1.2 sC. 0~0.6 s内物块运动的路程是0.3 mD. t=0.4 s时，物块与小球运动方向相反【6题答案】【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．根据振动方程式可得t=0.6 s物体的位移为对小球有联立解得故A正确；B．由公式故B错误；C．由题可知，振幅为0.1m，故0.6s内的路程为3A=0.3m，故C正确；D．根据此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球的运动方向相同，故D错误。故选AC。7. 真空中某静电场，虚线表示等势面，各等势面电势的值如图所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从A经过B运动到C，B、C两点位于同一等势面上，则以下说法正确的是（　　）A 带电粒子一定带正电B. 带电粒子在B、C两点时动能的大小相等C. 带电粒子在A点时的动能大于在B点时的动能D. 带电粒子在A点时受到的电场力大于在B点时受到的电场力【7题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向右，根据带点粒子轨迹的弯曲方向可知，带点粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带负电，故A错误；B．B、C两点位于同一等势面上，则带电粒子从B到C的过程中电场力做功为零，则动能不变，则带点粒子在B、C两点时动能的大小相等，故B正确；C．从A到B，由W=qU知U>0，q<0，则W<0，即电场力做负功，电势能增加，动能减小，则带电粒子在A点时的动能大于在B点时的动能，故C正确；D．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，则知A处场强小于B处场强，则带电粒子在A点时受到的电场力小于在B点时受到的电场力，故D错误。故选BC。8. 光滑绝缘水平桌面上存在以虚线为边界的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直桌面向下。有一定电阻、边长为a的正方形线框ABCD，在外力F作用下以大小为v、方向与磁场边界成45°角的速度，斜向右上方匀速进入磁场，运动过程中某瞬间对角线AC与磁场边界重合，其俯视图如图所示。则在线框进入磁场的过程中（　　）
 A. 线框中感应电流方向始终为DABCDB. 图示位置时，线框中感应电动势为C. 图示位置时，外力F达到最大值D. 线框所受安培力的功率一直在增大【8题答案】【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．根据楞次定律，线框进入磁场的过程中线框中感应电流方向始终为DABCD，A正确；B．图示位置时，线框进入磁场时有效的切割长度等于a，产生的感应电动势为B错误；C．因为图示位置时，线框进入磁场时有效的切割长度最长，电动势最大，则感应电流最大，受到的安培力最大，因为匀速进入，则外力F达到最大值，C正确；D．在线框进入磁场的过程中，进入磁场时有效的切割长度逐渐变小，产生的感应电动势逐渐变小，感应电流逐渐变小，受到的安培力逐渐变小，速度不变，根据线框所受安培力功率一直在减小，D错误。故选AC。第II卷　　非选择题9. 为了测定阻值约为，额定电流为0.5A的电阻器的电阻，现准备有下列器材：A.电源E：电动势、内阻不计；B.电流表：量程为0～3A、内阻约为；C.电流表：量程为0～0.6A、内阻约为；D.电压表：量程为0～15V、内阻约为E.电压表：量程0～5V、内阻约为；F.滑动变阻器：量程为，额定电流为3A的滑动变阻器；G.滑动变阻器：量程为，额定电流为0.5A的滑动变阻器；H.电键S和导线若干。（1）实验中要求通过待测电阻的电流能从0起逐渐增大，为尽可能较精确地测出该电阻的阻值，并且实验中，电表示数调节方便，电流表应选择________（填写器材前面的代码），电压表应选择_________（填写器材前面的代码），滑动变阻器应选择________（填写器材前面的代码）；（2）在方框中画出符合要求的实验电路图______。
 【9题答案】【答案】    ①. C    ②. E    ③. F    ④. 【解析】【详解】(1)[1][2][3]电源电动势为6V，电压表需要选择E，待测电阻额定电流为0.5A，电流表应选择C；待测阻值约为，为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；(2)[4]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：
 10. 下图为“用双缝干涉测量光的波长”实验装置。（1）下列关于实验操作的说法中正确的是________（填正确答案标号）；A．实验架必须保持水平 B．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应该放上单缝和双缝 C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐（2）在实验中，若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是________（填正确答案标号）；A．减小双缝间距B．将屏幕向远离双缝的位置移动C．将光源向远离双缝的位置移动（3）实验测得双缝间的距离 d=1mm，双缝到屏的距离 l=1m，若第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距为6.200mm，则该单色光的波长为________(结果保留三位有效数字）。【10题答案】【答案】    ①. C    ②. AB    ③. 6.20×10-7m【解析】【分析】【详解】（1）[1]A.此实验要求光源、遮光片、单缝、双缝、遮光筒和屏的相应位置在一条直线上即可，故A错误；B．在调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心前，应先把单缝和双缝取下，故B错误；C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故C正确。故选C。（2）[2]根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距公式可知，要使Δx增大，可以换用波长更大的光、增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，故AB正确。（3）[3]第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x=10Δx=6.200×10-3m则Δx=6.20×10-4m解得该单色光的波长为11. 如图所示，空间存在一匀强电场，电场强度方向与水平方向间的夹角为，AB为其中的一条电场线上的两点，一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在A点以初速度水平向右抛出，经过时间t小A球最终落在C点，速度大小仍是，且，重力加速度为g，求：(1)匀强电场电场强度的大小；(2)小球下落高度；(3)此过程增加的电势能。【11题答案】【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由动能定理有解得电场强度的大小；(2)竖直方向由牛顿第二定律又联立解得；(3)此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系知小球沿电场线方向上的位移为则电势能的增加量12. 在如图所示的直角坐标系中，x＜0区域有沿x正向的匀强电场，x≥0区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。—质量为m、电量为q（q＞0）的粒子从原点O进入磁场，初速度大小为v0，速度方向与y轴正向夹角为φ（0°＜φ＜90°），不计重力。（1）求带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的角速度ω；（2）带电粒子每次离开磁场进入电场后，都从O点离开电场进入磁场，从而形成周期性运动，求电场强度的大小；（3）当粒子运动到磁场区离y轴最远处时，有一个质量为3m、速度大小为3v0、方向沿y轴负方向的电中性粒子与带电粒子发生弹性正碰（碰撞时间极短），在碰撞过程中没有电荷转移。求：碰撞以后的带电粒子第一次作圆周运动的圆心坐标。【12题答案】【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【分析】【详解】（1）带电粒子在磁场中运动的周期因此在磁场中运动的角速度（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据离开磁场时的位置到坐标原点的距离进入电场后做类斜抛运动整理得（3）粒子运动到磁场区离y轴最远处时的坐标两个粒子碰撞时，满足动量守恒，机械能守恒整理得根据解得因此圆心横坐标纵坐标[物理--选修3-4]13. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，其中a波振幅为2cm，沿x轴正方向传播；b波振幅为1cm，沿x轴负方向传播，两列波传播的速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是（　　）A. 两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向B. 横波a的周期为2sC. t=1s时刻，质点P运动到M点D. t=1.5s时，质点Q离开平衡位置的位移为1 cmE. 两列波从相遇到分离所用的时间为4s【13题答案】【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．根据同侧法可知，两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向，A正确；B．根据图像可计所以B正确；C．质点P只在平衡位置振动不移动，C错误；D．t=1.5s时，运动时间是 ，则质点Q振动到最高点，位移为1 cm，D正确；E．根据题意可知，两列波从相遇到分离，a、b两列波都朝着传播方向运动了4m，则所用时间为E错误。故选ABD。14. 处于真空中的圆柱形玻璃的横截面如图所示，AB为水平直径，玻璃砖的半径为R，O为圆心，P为圆柱形玻璃砖上的一点，与水平直径AB相距，单色光平行于水平直径AB射向该玻璃砖。已知沿直径AB射入的单色光透过玻璃的时间为t，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，求：（1）该圆柱形玻璃砖的折射率n；（2）从P点水平射入的单色光透过玻璃砖的时间。【14题答案】【答案】（1）；（2）。【解析】【详解】（1）沿AB入射的光将从B点射出，设光在玻璃内的速度为v，则：v＝又：2R＝vt联立可得：n＝（2）过P做入射光的法线，过P做AB的垂线，垂足为C，如图：因，所以∠POC＝30°由几何关系可知该光的入射角为30°由折射定律：n＝可得：由几何关系：PD＝2R•cosr从P入射的光到达D所用的时间：联立可得：t′＝