江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题

这是一份江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题，共28页。试卷主要包含了实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题


一、实验题
1．（2022春·江苏扬州·高二期末）某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图所示。

（1）关于实验过程，下列说法正确的是______；
A．改变体积时，推拉活塞要迅速
B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油
C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞
（2）启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得图像如图所示，则T1______T2；（填“>”、“=”或“     B
【详解】（1）[1]A．为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。 若推动活塞速度过快，会引起气体的温度逐渐升高，故A错误；
B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油，故B正确；
C．本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故C错误。
故选B。
（2）[2]根据理想气体状态方程变形得

则图线的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，由图线可知

（3）[3]图线不过原点，在轴上有截距，说明当体积为0时，仍有压强，是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入，故选B。
2．     C；     副；     原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即：；     原
【详解】(1)[1]A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；
B．因为变压器是靠电磁感应工作，如果变压器铁芯是用整块铁芯，则在电磁的作用下，会产生很大的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，B错误；
C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C正确；
D．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，D错误。
故选C。
(2)[2]变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，由数据可知N1一定是副线圈的匝数。
[3]由表可知，原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即

(3)[4]变压器的输入功率约等于输出功率，如果是理想变压器输入功率等于输出功率，因为是变压器，所以原线圈的电压大于副线圈的电压，而功率又相等，所以原线圈的电流就小于副线圈的电流，原线圈电流小所以导线就比副线圈细，故应将较细的线圈作为原线圈。
3．     增加连接处的密封性防止漏气     保证实验的恒温条件     A
【详解】（1）[1] 在柱塞上涂油目的主要是为了增加连接处的密封性防止漏气
[2] 移动活塞要缓慢，目的是为了保证实验的恒温条件
（2）[3] 根据实验原理

可知，气体的压强跟气体的体积成反比，在图乙中，图线向下弯曲，则pV乘积减小，可能是温度降低了，也可能是由于有气体漏出。
故选A。
4．     ②①④③          2kg
【详解】（1）[1]正确步骤为： 给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。故顺序为②①④③。
（2）[2]由逐差法可求得桶的加速度为

（3）[3]设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，则

刚开始B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有

可得

当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有

对A桶有

联立可得

变形得

由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有

则

5．     M>>m     1.44     平衡摩擦力过度
【详解】(1)[1]要使得细线细线所挂钩码的总重力作为小车所受合力，则要使得小车的质量远大于钩码的质量，即
M>>m
(2)[2]由题意得

匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即

则有

(3)[3]由图像可知该图线不过原点，原因是平衡摩擦力过度。
6．     D          偏大
【详解】（1）[1]．用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的间隙，认为分子一个挨一个紧密排列。将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形．故ABC正确，D错误。
故选D。
（2）[2]．一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积

则油膜的厚度即为油分子直径，即

（3）[3]．若实验中撒入的痱子粉太厚，则油膜不能散开，则测得的油膜的面积偏小，根据 可知，计算出的分子直径偏大。
7．     B     1.05    
【详解】（1）[1]．A．选用密度较大且体积较小的摆球，有利于减小振动中的阻力影响，选项A错误；
B．使摆球在同一竖直平面内做不超过5°的小角度摆动，否则就不是简谐振动，选项B正确；
C．选择摆球在最低点处作为计时起点，选项C错误；
D．测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为，选项D错误；
故选B。
（2）[2]．用游标卡尺测小球直径为1cm+0.1mm×5=1.05cm。
（3）[3]．根据可得

则斜率


8．     AC     或     能
【详解】(1)[1]A．调节气垫导轨，确保导轨水平，才能够满足碰撞过程中动量守恒，故A正确；
B．滑块A的初始位置应尽可能远离滑块B，这样能够比较准确地测量碰撞前滑块A的速度，故B错误；
C．遮光片的宽度适当窄一些能够比较准确地测量碰撞后的速度，有利于减小误差，故C正确；
D．A、B碰撞过程中合动量方向向右，碰撞结束后整体向右运动，故对A和B之间的质量关系没有要求，故D错误。
故选AC。
(2)[2]碰撞A、B系统的动量大小为，碰撞结束后A、B成为一个整体，动量大小为，若
或
说明碰撞中A、B系统动量守恒。
(3)[3]由(2)分析可知，关系式

成立，也能验证两滑块A、B在碰撞过程中动量守恒，故此方案不测量遮光片的宽度，也能验证碰撞过程中动量守恒。
9．（1）；（2）能发生全反射
【详解】（1）如图所示，根据几何知识可知


根据折射定律

得

（2）根据

得

根据几何关系可知



因

所以能发生全反射。
10．（1）；（2）
【详解】（1）氢原子吸收光子从第3能级跃迁到第4能级，再向低能级跃迁可产生六种频率的光，则


由

得

（2）根据动能定理有

从第4能级跃迁到第1能级放出的光子能量最大，即


根据光电效应方程

得

11．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得

由闭合电路欧姆定律得

（2）轿厢速度为v时，ab边所受安培力

由牛顿第三定律可知，轿厢系统所受的磁场力

轿厢系统速度最小时，加速度，所以

联立上式得最小速度

轿厢系统下落h的过程中，对轿厢系统、线圈，由能量守恒得


将v代入上式

（3）在轿厢系统下落h过程中，由动量定理



联立得

解得

12．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子电场中做减速直线运动

得

粒子磁场中匀速圆周运动

得

（2）粒子在电场中做匀变速直线运动，磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示

　

所以


得

（3）粒子从P点由静止匀加速通过电场，在磁场中做匀速圆周运动，经过电场匀减速直线运动，到达圆a时速度恰好为零，如图所示，设

电场

磁场

得


得

设粒子在磁场中运动了k个圆弧，绕O点运动了N圈第二次恰好回到P点，则
　3，4，5……　1，2，3

当时，

所以粒子在磁场中运动的时间


得

13．（1）； （2）
【详解】（1）光路如图

由题意知，光线恰好在AB面上发生全反射，所以该入射角等于临界角，则得全反射临界角

根据

解得

（2）根据几何知识



则

则在三棱镜中的路程为

根据


解得光在三棱镜中的传播时间

14．（1）；（2）
【详解】（1）根据盖吕萨克定律有

代入数据可得


（2）根据理想气体状态方程

根据气体的总质量不变原理可得

代入数据可得

解得

15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）核反应方程为

（2）释放的核能

（3）根据

解得

16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设向上为正方向，根据动量定理

则浮力的冲量大小

（2）吊绳的拉力

（3）设直升机的质量为M，直升机悬停时，升力F，则

当水下落高度为H时

飞机上升了h

飞机上升时，根据牛顿第二定律

由以上解得

17．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)由牛顿第二定律知

得

(2)运动员在倾斜雪道上做匀加速直线运动

(3)运动员在斜面上滑行的路程

水平面上

解得

水平面上滑行的路程为

总路程为

18．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)核反应方程为

(2)γ光子的动量大小

(3)反应过程中动量守恒，则有

得

由能量守恒得

解得

19．(1)330K；(2)见解析；(3)18J
【详解】(1)当活塞刚要离开小支架时

解得

活塞离开支架前气体等容变化，有

解得

(2)活塞离开支架后气体等压变化，即

解得

则

作图像如下

(3)气体对外做功

由

解得

20．(1)；(2) 见解析；(3)
【详解】(1)光线恰在D点发生全反射，设临界角为C0，由几何关系可知
∠C0=∠1=∠A=45º
sinC0=
代入可得
(2)根据题意，光路如下图所示

由几何关系可知
∠2=∠1=45º
∠BED=∠B=67.5º
∠4=∠3=22.5º
由三角形角度关系可得
∠6=∠5=45º
说明光线刚好在F点发生全反射
光线从D点射出时与AB边的夹角θ=90º
(3)由可得

因为AD=d，由几何关系得
GD=d，DE=
EF=FD=d
光线在棱镜内传播的总时间t

解得