2022年湖南省常德市蓮池中學(xué)高二物理下學(xué)期摸底試題含解析

2022年湖南省常德市蓮池中學(xué)高二物理下學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源與讓紙帶運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作步驟的先后關(guān)系是：A．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)B．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)，后接通電源C．讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D．先接通電源或讓紙帶運(yùn)動(dòng)都可以參考答案：A2.如圖所示，兩束單色光a、b從水面下斜向上射向水面的A點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是A．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率B．用a、b光分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)它們的衍射條紋寬度都是均勻的C．在水中a光的速度大于b光的速度

D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角

參考答案：CD3.（多選）如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔，右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電子原來(lái)靜止在左極板小孔處(不計(jì)電子的重力)．下列說法正確的是A．從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上B．從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間來(lái)回振動(dòng)C．從t＝T/4時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間來(lái)回振動(dòng)，也可能打到右極板上D．從t＝3T/8時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上參考答案：AC4.如圖所示，MM′是空氣與某種介質(zhì)的界面，一條光線從空氣射入介質(zhì)的光路如圖所示，那么根據(jù)該光路圖做出下列判斷中不正確的是(

)A．該介質(zhì)的折射率為B．光在介質(zhì)中的傳播速度c(c真空中光速)C．光線從介質(zhì)射向空氣時(shí)有可能發(fā)生全反射D．光線由介質(zhì)射向空氣時(shí)全反射的臨界角大于45°參考答案：A5.如圖為探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件的實(shí)驗(yàn)裝置，下列情況下不能引起電流計(jì)指針轉(zhuǎn)動(dòng)的是BA．閉合電鍵瞬間B．閉合電鍵后保持變阻器的滑動(dòng)頭、線圈都不動(dòng)C．閉合電鍵后拔出線圈A瞬間D．?dāng)嚅_電鍵瞬間參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.按照玻爾的原子理論，氫原子中的電子離原子核越近，氫原子的能量

（選填“越大”或“越小”）．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1（E1＜0），基態(tài)氫原子中的電子吸收一個(gè)頻率為ν的光子被電離后，電子的動(dòng)能為

（普朗克常量為h）．參考答案：越小，hν+E1【考點(diǎn)】玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)．【分析】軌道半徑越大，能級(jí)越高，能量越大．當(dāng)吸收的能量等于氫原子基態(tài)能量時(shí)，電子發(fā)生電離，根據(jù)能量守恒求出電子電離后的動(dòng)能．【解答】解：根據(jù)玻爾理論可知，氫原子中的電子離原子核越近，氫原子的能量越小；氫原子中的電子從離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離原子核較近的軌道，會(huì)放出能量．氫原子的基態(tài)能量為E1（E1＜0），則發(fā)生電離，基態(tài)氫原子的電離能為﹣E1．根據(jù)能量守恒得：E1+hν=Ek，解得電離后電子的動(dòng)能大小為：Ek=E1+hν故答案為：越小，hν+E17.有一表頭G，內(nèi)阻Rg=20Ω，滿偏電流Ig=3mA，把它改裝成量程U=3V的電壓表，要

（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)R=

的電阻。參考答案：_串聯(lián)___

____980____8.分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟

有關(guān)，這種運(yùn)動(dòng)叫

運(yùn)動(dòng)；

越高，運(yùn)動(dòng)越激烈。參考答案：9.在相對(duì)地面以0．8c勻速飛行的飛船中，激光炮向前發(fā)射一束強(qiáng)激光，激光對(duì)飛船的速率是

；飛船中靜質(zhì)量為lkg的物體，質(zhì)量是 kg。參考答案：C，5/3

10.一列波的波速為0.5m／s，某時(shí)刻的波形圖如圖10所示，經(jīng)過一段時(shí)間（小于一個(gè)周期）后波形如細(xì)線所示，這段時(shí)間可能是____s或____s．參考答案：11.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，已充電的平行板電容器的極板B與靜電計(jì)相接，靜電計(jì)的外殼也接地，當(dāng)插入電介質(zhì)板時(shí)，電容器的電容將

（填“增大”、“減小”或“不變”），靜電計(jì)指針偏角

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：增大，減小12.一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)自由落下，先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．已知它經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為v，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度為3v，則ab段與bc段位移之比為_______________

參考答案：1:8

13.如圖所示,為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面A、B、C、D，若相鄰兩點(diǎn)間的距離都是2cm，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為

V/m；到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)的電勢(shì)為

V；參考答案：V/m

—2..5V三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖9所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，使用波長(zhǎng)為6.0×10－7m的橙色光源照射單縫S，在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋，在位于P點(diǎn)上方的P1點(diǎn)出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個(gè)波長(zhǎng))，現(xiàn)換用波長(zhǎng)為4.0×10－7m的紫色光照射單縫時(shí)，問：(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋？(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋？參考答案：(1)亮條紋(2)暗條紋15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在真空中速度為v=6.4×107m/s的電子束連續(xù)射入兩平行板間，如圖所示，極板長(zhǎng)度L=8.0×10-2m間距d=5.0×10-2m，兩極板不帶電時(shí)，電子將沿極板間的中線通過，在極板上加一個(gè)50Hz的交變電壓u=U0sinωt，如果所加電壓的最大值U0超過某值UC時(shí)，電子束將有時(shí)能通過兩極板，有時(shí)間斷而不能通過（電子電荷量e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg）.求：（1）UC的大小為多少；（2）求U0為何值時(shí)，才能使通過與間斷的時(shí)間之比Δt1∶Δt2=2∶1.參考答案：17.（20分）如圖所示，一塊長(zhǎng)為的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫出豎直導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期。一小球B放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質(zhì)量相等。現(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時(shí)的值便是滿足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時(shí)，剛好從平板的邊緣Q處越過而不與平板接觸，這時(shí)的值便是滿足題中條件的最小值．設(shè)小球從臺(tái)面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿足題中條件的最大值，即

（3）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點(diǎn)．設(shè)小球第一次剛要與平板碰撞時(shí)在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結(jié)束時(shí)刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時(shí)間極短，在碰撞過程中，小球和平板在豎直方向的動(dòng)量守恒．設(shè)小球和平板的質(zhì)量都是m，則有

（6）因?yàn)榕鲎彩菑椥缘模移桨迨枪饣?，由能量守恒可?/p>

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開始作簡(jiǎn)諧振動(dòng)．取固定坐標(biāo)，其原點(diǎn)O與平板處于平衡位置時(shí)板的上表面中點(diǎn)重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時(shí)刻作為，則平板在t時(shí)刻離開平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個(gè)待定的常量，利用參考圓方法，在t時(shí)刻平板振動(dòng)的速度

（12）因時(shí)，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開始作平拋運(yùn)動(dòng)．如果第一次碰撞后，小球再經(jīng)過時(shí)間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時(shí)，小球的x座標(biāo)為

（16）平板的x座標(biāo)為

（17）在碰撞時(shí)，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿足的方程式，通過數(shù)值計(jì)算法求解方程可得（參見數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而滿足題中要求的的最小值應(yīng)大于（22）式給出的值．綜合以上討論，的取值范圍是

（23）附：（19）式的數(shù)值求解用數(shù)值解法則要代入不同數(shù)值，逐步逼近所求值，列表如下：0.7300.7500.7600.7650.7700.7710.7720.7750.7800.7900.8103.313.123.022.962.912.912.902.862.812.702.482.612.762.832.872.912.912.912.942.983.063.210.700.360.190.0900-0.01-0.08-0.17-0.36-0.73

18.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌MM’和NN’間距為L(zhǎng)=0.1m與水平方向成θ=30°角，MM’和NN’間有垂直導(dǎo)軌向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量m0=0.1kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab垂直橫跨在導(dǎo)軌上，電阻R=0.1Ω，在其兩端連接豎直放置的間距為d=0.1m的平行金屬板，板間有垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子源能發(fā)射沿水平方向的速率、質(zhì)量和電量皆不相同的帶電的粒子，經(jīng)過金屬板后部分粒子從與粒子源處在同一水平線的小孔O飛入垂直紙面向里強(qiáng)度B2=4T寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD區(qū)域。在磁場(chǎng)左下邊界處放置如圖所示的長(zhǎng)2d的感光板。已知：導(dǎo)軌電阻不計(jì)，粒子