2022-2023學年安徽省合肥市肥西官亭中學高二物理上學期期末試題含解析

1、2022-2023學年安徽省合肥市肥西官亭中學高二物理上學期期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖所示，質量相等的A、B兩個球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6m/s，B球的速度是2m/s，不久A、B兩球發(fā)生了對心碰撞對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學們做了很多種猜測，下面的猜測結果一定無法實現(xiàn)的是（）AvA=2 m/s，vB=6 m/sBvA=2 m/s，vB=2 m/sCvA=1 m/s，vB=3 m/sDvA=3 m/s，vB=7 m/s參考答案：D【考點】動量守恒定律【分析

2、】碰撞過程動量守恒，碰撞過程總的機械能不會增加，據(jù)此分析答題【解答】解：設每個球的質量均為m，碰前系統(tǒng)總動量P=mAvA+mBvB=4m，碰前的總機械能E=mAvA2+mBvB2=20m；A、碰后總動量P=4m，總機械能E=20m，動量守恒，機械能守恒，故A可能實現(xiàn)；B、碰后總動量P=4m，總機械能E=4m，動量守恒，機械能不增加，故B可能實現(xiàn)；C、碰后總動量P=4m，總機械能E=5m，動量守恒，機械能不增加，故C可能實現(xiàn)；D、碰后總動量P=4m，總機械能E=29m，動量守恒，機械能增加，違反能量守恒定律，故D不可能實現(xiàn)；本題選一定無法實現(xiàn)的，故選：D2. （單選）如圖所示電路中，電源電動勢為

3、E，線圈L的電阻不計以下判斷正確的是A閉合s穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB閉合S穩(wěn)定后，電容器的a極帶正電C斷開s后的很短時間里，電容器的a極板將帶負電D斷開S后的很短時間里，電容器的a極板將帶正電參考答案：D3. 一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過靜止的小磁針正上方，這時磁針的N極向紙外方向偏轉，這一束帶電粒子可能是（ ）A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束參考答案：CB4. 如圖所示，有一金屬塊放在垂直于表面C的勻強磁場中，當有穩(wěn)恒電流沿平行平面C的方向通過時，下列說法中正確的是（）A金屬塊上表面M的電勢高于下表面N的電勢B電流增大時，

4、M、N兩表面間的電壓U增大C磁感應強度增大時，M、N兩表面間的電壓U減小D金屬塊中單位體積內的自由電子數(shù)越少，M、N兩表面間的電壓U越小參考答案：B【考點】霍爾效應及其應用；電勢【分析】電子做定向移動時，受到洛倫茲力發(fā)生偏轉，在上下表面間形成電勢差，最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)電流的微觀表達式以及平衡求出電壓表的示數(shù)和單位體積內的自由電子數(shù)【解答】解：A、根據(jù)左手定則，知電子向上表面偏轉，上表面帶負電，下表面帶正電，所以上表面比下表面電勢低故A錯誤B、電流的微觀表達式為I=nevS=nevbd，電流增大，則v增大，又U=Bvd，則U增大，B正確C、最終電子在電場力和洛倫茲力作

5、用下處于平衡，有：evB=e，得U=Bvd，故B增大時，M、N兩表面間的電壓U增大，故C錯誤；D、根據(jù)n=，則U=，單位體積內的自由電子數(shù)越少，則電壓表的示數(shù)越大故D錯誤故選：B5. 如圖所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形.設線圈導線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內，則在線圈發(fā)生形變的過程中 （ ）A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應電流B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應電流C.線圈中產(chǎn)生感應電流的方向先是abcd，后是adcbD.線圈中無感應電流產(chǎn)生參考答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共

6、計16分6. 作用在導電液體上的安培力能起到推動液體流動的作用，這樣的裝置稱為電磁泵，它在醫(yī)學技術上有多種應用，血液含有離子，在人工心肺機里的電磁泵就可作為輸送血液的動力。 某電磁泵及尺寸如圖所示，矩形截面的水平管道上下表面是導體，它與磁感強度為B的勻強磁場垂直，并有長為l的部分在磁場中，當管內充滿血液并通以橫穿管子的電流時血液便能向前流動。為使血液在管內不流動時能產(chǎn)生向前壓強P，電流強度應調節(jié)為 。由于血液的特殊性，在電流方向上單位截面承受的電流強度不能超過I/，若其他條件不變，勻強磁場的寬度l至少為 。參考答案：7. 如圖所示，R15，R2阻值未知，燈L標有“3V 3W”字樣，R3是最大電

7、阻是6的滑動變阻器P為滑片，電流表內阻不計，燈L電阻不變當P滑到A時，燈L正常發(fā)光；當P滑到B時，電源的輸出功率為20W則電源電動勢為_V；當P滑到變阻器中點G時，電源內電路損耗功率為_W參考答案：12 256當P滑到A時，R2未接入電路燈L正常發(fā)光；=10.5+1.5r (1)當P滑到B時，電路中只有R1，電源的輸出功率為20W。 代入數(shù)據(jù)：I=2A,E=10+2 (2)聯(lián)立，解得r=1;E=12v當P滑到變阻器中點G時,L與滑動變阻器的一半并聯(lián)與R1串聯(lián)，=8/5A=2.56w8. 如圖所示的裝置測定玻璃的折射率，在光具盤的中央固定一個半圓形的玻璃磚，使二者的圓心重合，使一激光束從玻璃圓弧

8、面一側入射并垂直平面AOB，通過圓心O射出玻璃磚，記下入射光束在光具盤上所對應的位置的刻度. 以圓心O為軸逆時針轉動光具盤，同時觀察從平面AOB一側出射光線的變化，出射光線不斷向下偏轉并越來越暗，直到剛好看不到出射光線為止.記下這時入射光線在光具盤上對應的刻度，光具盤上兩次刻度之間的夾角就是光束從玻璃射向空氣的_.玻璃折射率的表達式n=_.參考答案：臨界角；1/sin9. 變化的電場能夠產(chǎn)生_，變化的磁場夠產(chǎn)生_，變化的電場和磁場組成一個統(tǒng)一體，叫_。這個理論是由_提出的。參考答案：10. “探究碰撞中的不變量”的實驗中，入射小球m1=15g，原來靜止的被碰小球m2=10g，由實驗測得它們在碰

9、撞前后的xt圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v1是0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1是0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v2是0.075kg?m/s由此得出結論碰撞過程中動量守恒參考答案：解：（1）由圖1所示圖象可知，碰撞前球1的速度：v1=1m/s，碰撞后，球的速度：v1=0.5m/s，v2=0.75m/s，入射小球碰撞后的m1v1=0.0150.5=0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1=0.0151=0.015 kg?m/s，被碰撞后的m2v2=0.010.75=0.075kg?m/s，碰撞前系統(tǒng)總動量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動

10、量p=m1v1+m2v2=0.015kg?m/s，p=p，由此可知：碰撞過程中動量守恒；故答案為：0.0075kg?m/s；0.015 kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞過程中動量守恒11. 如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計相接，極板M接地用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U在兩板相距一定距離d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度在整個實驗過程中，保持電容器所帶電量Q不變（1）若將M板向上移，靜電計指針偏角將 （2）若在M、N之間插入云母板，靜電計指針偏角將 參考答案：（1）增大 （2）減小由題意，電容器所帶電量Q保持不變，若將M板向上移

11、，根據(jù)C=知U增大，所以靜電計指針張角增大；若在M、N之間插入云母板，電容增大，Q不變，U減小，所以靜電計指針偏角將減小12. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時刻的波形如圖中實線所示，質點P的坐標為（4，0），t0.4 s時的波形如圖中虛線所示。波的傳播速度為 m/s；若T0.4 s，當t1.0 s時，P點的坐標為 。參考答案：【解析】13. 驗鈔機上發(fā)出的_ 能使鈔票上的熒光物質發(fā)光；電視機的遙控器發(fā)出的_可控制電視機；光的_現(xiàn)象說明光是一種橫波；用激光垂直照射一個不透光的小圓板時，光屏上影的中心會出現(xiàn)一個亮斑，這是光的_現(xiàn)象。參考答案：三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22

12、分14. 圖中給出器材為：電源E（電壓為12V），木板N（板上從下往上依次疊放白紙、復寫紙、導電紙各一張），兩個金屬條A、B（平行放置在導電紙上，與導電紙接觸良好，用作電極），滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻），直流電壓表V（量程為6V，內阻很大，其負接線柱與B極相連，正接線柱與探針P相連），開關K?，F(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線。AB間的電壓要求取為6V。（）在圖中連線，畫成實驗電路原理圖。（）下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內容填寫在橫線上方。a. 接好實驗電路。b. 。c. 合上K，并將探針P與A相接觸。d. 。e. 用探針壓印的方法把A、B的位置

13、標記在白紙上。畫一線段連接AB兩極，在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點，用探針把它們的位置印在白紙上。f. 將探針與某一基準點相接觸，記下電壓表讀數(shù)，在導電紙上移動探針，找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點，這一點是此基準點的等勢點。用探針把這一點的位置也壓印在白紙上。用相同的方法找出此基準點的其它等勢點。g. ，找出其它4個基準點的等勢點。取出白紙畫出各條等勢線。參考答案：15. 為了描繪標有“3V，04W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化所給器材如下：A電流表（0200mA，內阻05） B電流表（006A，內阻001）C電壓表（03V，內阻5k） D電壓表（0

14、15V，內阻50k）E滑動變阻器（010，05A） F滑動變阻器（01k，01A）G電源（3V） H電鍵一個，導線若干（1）為了完成上述實驗，實驗中應選擇的儀器是_（2分）（2）在卷的虛線框中畫出完成此實驗的原理圖，并將實物按電路圖用導線連好（4分）（3）（2分）此實線描繪出的IU圖線是 （填“曲線”“直線”），其原因是_ 參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16. （22分）有兩個處于基態(tài)的氫原子、，靜止，以速度與之發(fā)生碰撞己知：碰撞后二者的速度和在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子如欲碰后發(fā)出

15、一個光子，試論證：速度至少需要多大（以表示）？己知電子電量為，質子質量為。電子質量為氫原子的基態(tài)能量為。參考答案：解析：為使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，需要能量最小的激發(fā)態(tài)是的第一激發(fā)態(tài)已知氫原子的能量與其主量子數(shù)的平方成反比 （1）又知基態(tài)（）的能量為13.58，即所以 的第一激發(fā)態(tài)的能量為 （2）為使基態(tài)的氫原子激發(fā)到第一激發(fā)態(tài)所需能量為 （3）這就是氫原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光子的能量，即（4）式中為光子的頻率，從開始碰到發(fā)射出光子，根據(jù)動量和能量守恒定律有 （5） （6）光子的動量。由（6）式可推得，因為，所以，故（5）式中光子的動量與相比較可忽略不計，（5）式變?yōu)?（7）符合

16、（6）、（7）兩式的的最小值可推求如下：由（6）式及（7）式可推得經(jīng)配方得 （8）由（8）式可看出，當時，達到最小值，此時 （9） （10）代入有關數(shù)據(jù)，得 （11）答：原子的速度至少應為17. 如圖所示的電路中，電源電動勢E=6.00V，其內阻可忽略不計電阻的阻值分別為R1=2.4k、R2=4.8k，電容器的電容C=4.7F閉合開關S，待電流穩(wěn)定后，用電壓表測R1兩端的電壓，其穩(wěn)定值為1.50V（1）該電壓表的內阻為多大？（2）由于電壓表的接入，電容器的帶電量變化了多少？參考答案：解：（1）設電壓表的內阻為RV，測得R1兩端的電壓為U1，R1與RV并聯(lián)后的總電阻為R，則有由串聯(lián)電路的規(guī)律 聯(lián)立，得 代入數(shù)據(jù)，得 RV=4.8 k（2）電壓表接入前，電容器上的電壓UC等于電阻R2上的電壓，R1兩端的電壓為UR1，則又E=Uc+UR1接入電壓表后，電容器上的電壓為UC=EU1由于電壓表的接入，電容器帶電量增加了Q=C（UCUC）由以上各式解得代入數(shù)據(jù)，可得電容器的帶電量變化了Q=2.35106C【考點】閉合電路的歐姆定律；電容；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路【分析】（1）本題要求電壓表的內阻，故電壓表不能看作理想電壓表，可作為電阻處理；因能讀出電壓表示數(shù)，則可得出R1兩端的電壓；則由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得出RV；（2）電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分電阻上的電壓，則可