2022-2023學年山西省忻州市留念學校高二物理上學期期末試題含解析

2022-2023學年山西省忻州市留念學校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.下列說法中正確的是A．根據(jù)玻爾理論，氫原子中，量子數(shù)n越大，核外電子的速率越大B．由于每種原子都有自己的特征譜線，故可以根據(jù)原子光譜來鑒別物質(zhì)C．實際上，原子中電子沒有確定的軌道，但在空間各處出現(xiàn)的概率具有一定的規(guī)律D．α粒子散射實驗揭示了原子的可能能量狀態(tài)是不連續(xù)的參考答案：BC2.如圖，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動．在移動過程中，下列說法正確的是()A．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和B．F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能D．F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和參考答案：3.（單選）關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是（）A． 安培力的方向可以不垂直于直導線B． 安培力的方向總是垂直于磁場的方向C． 安培力的大小與通電導線和磁場方向的夾角無關D． 將直導線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话雲(yún)⒖即鸢福築安培力．解：A、B、根據(jù)左手定則可知，安培力方向與磁場和電流組成的平面垂直，即與電流和磁場方向都垂直，故A錯誤，B正確；C、磁場與電流不垂直時，安培力的大小為F=BILsinθ，則安培力的大小與通電導線和磁場方向的夾角有關，故C錯誤；D、當電流方向與磁場的方向平行，所受安培力為0，將直導線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话耄粚⒅睂Ь€在垂直于磁場的方向的平面內(nèi)從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼?，故D錯誤．故選：B．4.一人靜止于完全光滑的水平冰面上．現(xiàn)欲離開冰面，下列可行的方法是（）A．向后踢腿 B．手臂向前甩C．在冰面上滾動 D．脫下外衣水平拋出參考答案：D【考點】動量守恒定律．【分析】選取合適的系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)動量守恒定律進行分析．【解答】解：AB、以人作為整體為研究對象，向后踢腿或手臂向前甩，人整體的總動量為0，不會運動起來，故AB錯誤；C、因為是完全光滑的水平冰面，沒有摩擦力，人是滾不了的，C錯誤；D、把人和外衣視為一整體，這個整體動量為0，人給外衣一個速度，動量總量不變，所以人也可以有一個反向的速度，可以離開冰面，D正確；故選：D．5.（多選題）a、b、c、d四個帶電液滴在如圖10所示的勻強電場中，分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運動(不考慮帶電液滴間的相互作用)，可知()A．a(chǎn)、b為同種電荷，c、d為異種電荷B．a(chǎn)、b的電勢能、機械能均不變C．c的電勢能減少，機械能增加D．d的電勢能減少，機械能減少參考答案：BCA、因a、b、c、d四個帶電液滴分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下作勻速直線運動，可知受力都處于平衡狀態(tài)，四個帶點液滴均受到豎直向上的電場力作用，可知四個帶電液滴帶同種電荷，都為正電荷，選項A錯誤．

B、a、b在水平方向上運動，電場力和重力均不做功，所以電勢能和機械能都不變，選項B正確．

C、c豎直向上運動，電場力做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為機械能，電勢能減少，動能不變，重力勢能增加，選項C正確．

D、d豎直向下運動，電場力做負功，電勢能增加，重力做正功，機械能減少，機械能轉(zhuǎn)化為電勢能．選項D錯誤．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一質(zhì)量為m．電荷量為+q的小球從距地面為h處，以初速度v0水平拋出，在小球運動的區(qū)域里，加有與小球初速度方向相反的勻強電場，若小球落地時速度方向恰好豎直向下，小球飛行的水平距離為L，小球落地時動能EK=

，電場強度E= ．參考答案：

，7.（4分）如圖所示，當A、B兩端接直流電源時，小燈泡

；當A、B兩端接交流電源時，小燈泡

。(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)參考答案：不發(fā)光，發(fā)光8.在真空中有兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為2×10－8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為______

_N，在兩者連線的中點處，電場強度大小為__________N/C。參考答案：

9×10－5

，

3.6×104

9.參考答案：變化，磁場10.（4分）一根長為0.2m、通入電流為3A的直導線，垂直于磁感線放入磁場中某處，受到的磁場力是6×10N，則該處的磁感應強度B的大小是_________T；如果該導線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應強度的大小是___________T。參考答案：0.1，0.111.測得某平行板電容器兩極板間電壓為10V。當該電容器所帶的電量增加了2×10－7C時，兩極板間電壓增加了20V，則電容器原來的帶電量為________C。參考答案：1×10－712.長為L的平行金屬板，板間形成勻強電場，一個帶電為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速v0緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°，不計粒子重力，則勻強電場的場強大小E=__________,兩板間的距離d=__________參考答案：

13.如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以一定的初速度沿中線進入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沒下板的邊緣飛出，已知板間的電壓為U，粒子通過平行金屬板的時間為t，不計粒子的重力，則平行金屬板間的距離d=

，粒子在前和后時間內(nèi)電場力做功之比為

．參考答案：t；1：3考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：帶正電的粒子進入水平放置的平行金屬板內(nèi)，做類平拋運動，豎直方向做初速度為0的勻加速運動，由推論可求出在前時間內(nèi)和在后時間內(nèi)豎直位移之比，由功的定義求出電場力做功之比．解答：解：帶電粒子在電場中做的是類平拋運動，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運動，位移電場力為根據(jù)牛頓第二定律a=所以故d=根據(jù)類平拋運動規(guī)律可知，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)結(jié)論y1：y2：y3=1：3：5可知，前時間內(nèi)，電場力做功為W1=qEy1，后時間內(nèi)，電場力做功為W2=qEy2，所以故答案為：t；1：3．點評：本題是類平拋運動，要熟練掌握其研究方法：運動的合成與分解，并要抓住豎直方向初速度為零的勻加速運動的一些推論，研究位移和時間關系．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是

mm。（2）有一個純電阻用電器，其電阻約為1kΩ，試設計一個能夠精確地測量該用電器電阻的電路，實驗要求用電器兩端的電壓從0開始逐漸變化。給有如下器材：電

源：電動勢為3V，內(nèi)電阻約為0.1Ω；

電流表：量程0.6A，內(nèi)阻RA約為0.50Ω；電壓表：量程3V，內(nèi)阻RV約為10kΩ

滑動變阻器：最大電阻值為R=5.0Ω；開關一個、導線若干。①在下邊的方框內(nèi)畫出實驗電路圖。②在下圖中畫出實驗實物連接圖。③若實驗中在用電器正常工作的狀態(tài)下電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，考慮到電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差，則用測量的電壓、電流以及電表內(nèi)阻計算用電器電阻真實值的表達式為_____________。參考答案：15.如圖所示是測量磁感應強度B的一種裝置。把一個體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測量線圈跟測量電量的儀器G表串聯(lián)。當閉合電鍵K時，G表可測得瞬間流過測量線圈的電量ΔQ，則：（1）（多選題）測量磁感應強度B所依據(jù)的物理規(guī)律是

（

）A.法拉第電磁感應定律和焦耳定律B.閉合電路歐姆定律和焦耳定律C.法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律D.法拉第電磁感應定律和楞次定律

（2）用此方法測量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應強度的表達式為B=______________。參考答案：(1)CD

(2)B=RΔQ/NS四、計算題：本題共3小題，共計47分16.位于坐標原點的波源帶動細繩上下振動可以產(chǎn)生簡諧波，P、Q為細繩上到波源的距離分別為2m和4m的質(zhì)點，以波源起振動為t=0時刻，在t1=0.2s末繩上形成的波形如圖甲所示，0.2s末波源停止運動，求：（1）該波的波速；（2）在乙圖在畫出波剛傳到Q點時的波形圖；（3）在丙圖中畫出質(zhì)點P的振動圖象．參考答案：解：（1）由圖知：波長為λ=4m．周期為：T=2×0.2s=0.4s，所以波速為：v==10m/s（2）根據(jù)波形的平移法畫出波形圖如圖乙所示．（3）波向右傳播，質(zhì)點P起振方向向下，畫出質(zhì)點P的振動圖象如圖丙所示．答：（1）該波的波速為10m/s．（2）如圖乙所示．（3）如圖丙所示．【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】（1）由圖直接讀出波長，由題意求出周期，再求得波速．（2）根據(jù)波形的平移法畫出波形圖．（3）根據(jù)波的傳播方向判斷出質(zhì)點P的起振方向，再畫出質(zhì)點P的振動圖象．17.在xoy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與負x軸成45°角。在x<O且OM的左側(cè)空間存在著負x方向的勻強電場E，場強大小為32N/C，在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，磁感應強度大小為0.1T，如圖所示。一不計重力的帶負電的微粒，從坐標原點O沿y軸負方向以的初速度進入磁場，已知微粒的帶電量為，質(zhì)量為，求：

(1)帶電微粒第一次經(jīng)過磁場邊界的位置坐標；

(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域進入第一象限時的位置坐標。參考答案：（1）帶電微粒從O點射入磁場，運動軌跡如圖，第一次經(jīng)過磁場邊界上的A點，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：……………①（2分）…②（1分）A點位置坐標…③（1分）（2）………………④（2分）…⑤（1分）帶入數(shù)據(jù)解得……⑤（1分）（3）微粒從C點沿y軸正方向進入電場，做類平拋運動…………………⑦（1分）……………⑧（1分）………………⑨（1分）帶入數(shù)據(jù)解得………⑩（2分）（10）（2分）離開電、磁場時的位置坐標（0，0.012m）………………（11）（1分）18.如圖甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場的磁感應強度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBmScos(t)，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的