2022-2023學年湖南省長沙市雨花區(qū)洞井中學高二物理期末試題含解析

2022-2023學年湖南省長沙市雨花區(qū)洞井中學高二物理期末試題含解析一、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.氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，則（）A．在水中傳播時，a光較b光的速度小B．氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時輻射出的光子的能量可能小于0.66eVC．一群處于n=4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D．若a光照射某種金屬能發(fā)生光電效應，則b光照射這種金屬也一定能發(fā)生光電效應參考答案：A【考點】光電效應；氫原子的能級公式和躍遷．【分析】由光譜知識可知兩光在水中的傳播速度；由能級差可得出從4能級到2能級時放出的光子能量；同理也可得出從3到2能級時放出的能量，比較可知兩能量關系；則可得出兩種光的可能情況；根據(jù)數(shù)學組合公式，即可求解；依據(jù)光電效應發(fā)生條件，結合躍遷釋放能量大小，即可判定．【解答】解：A、根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n=4向n=2躍遷時輻射光子的能量大于從n=3向n=2躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量E=hγ可得a光子的頻率大于b，則a的折射率大于b，又v=可得在水中傳播時，a光較b光的速度小，故A正確；B、依據(jù)△E=E4﹣E3，當氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時輻射出的光子的能量△E=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV，故B錯誤；C、根據(jù)數(shù)學組合公式=6，一群處于n=4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生6種譜線，故C錯誤；D、根據(jù)躍遷規(guī)律可知高能級向低能級躍遷時輻射光子的能量等于這兩個能級差，從n=4的能級向n=2的能級躍遷時會輻射出的光子能量大于從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出能量，若a光照射某種金屬能發(fā)生光電效應，則b光照射這種金屬不一定能發(fā)生光電效應，故D錯誤；故選：A．2.一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，圖5中一組平行實線可能是電場線，也可能是等勢面，則以下說法正確的是（

）A．無論圖中的實線是電場線還是等勢面，a點場強都比b點的場強小B．無論圖中的實線是電場線還是等勢面，a點電勢都比b點的電勢高C．無論圖中的實線是電場線還是等勢面，電子在a點的電勢能都比b點的電勢能小D．如果實線是等勢面，電子在a點的速率一定大于在b點的速率參考答案：D3.下列關于超重和失重的說法中正確的是A．在同一地點，超重就是物體的重力增加了B．在同一地點，失重就是物體的重力減少了C．在同一地點，完全失重就是物體的重力消失了D．在同一地點，無論超重、失重還是完全失重物體的重力都是不變的參考答案：D4.（多選）如圖所示，現(xiàn)有一帶正電的粒子能夠在正交的勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過。設產(chǎn)生勻強電場的兩極板間電壓為U，板間距離為d，勻強磁場的磁感應強度為B，粒子帶電荷量為q，進入速度為v(不計粒子的重力）。以下說法正確的是

A．勻速穿過時粒子速度v與U、d、B間的關系為B．若只增大v，其他條件不變，則粒子仍能直線穿過C．若只增大U，其他條件不變，則粒子仍能直線穿過D．若保持兩板間電壓不變，只減小d，其他條件不變，粒子進入兩板間后將向下偏參考答案：AD5.平行金屬板水平放置，板間距為0.6cm，兩板接上6×103V電壓，板間有一個帶電液滴質量為4.8×10-10g，處于靜止狀態(tài)，則油滴上有元電荷數(shù)目是（g取10m/s2）A.3×106

B.30

C.10

D.3×104參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為實驗室常用的氣墊導軌驗證動量守恒的裝置．兩帶有等寬遮光條的滑塊A和B，質量分別為mA、mB，在A、B間用細線水平壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導軌上，調節(jié)導軌使其能實現(xiàn)自由靜止，這是表明氣墊導軌水平，燒斷細線，滑塊A、B被彈簧彈開，光電門C、D記錄下兩遮光條通過的時間分別為tA和tB，若有關系式，則說明該實驗動量守恒．參考答案：解：兩滑塊自由靜止，滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，此時氣墊導軌是水平的；設遮光條的寬度為d，兩滑塊的速度為：vA=，vB=…①，如果動量守恒，滿足：mAvA﹣mBvB=0…②，由①②解得：．故答案為：氣墊導軌水平；．7.在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=1500匝，橫截面積S=20cm2，螺線管導線電阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF．閉合開關，在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．電路中電流穩(wěn)定后電容器兩板間的電壓是0.6V，下極板帶正電．參考答案：解：根據(jù)法拉第電磁感應定律：E=nS=1500××20×10﹣4=1.2V；根據(jù)全電路歐姆定律，有：I===0.12A根據(jù)楞次定律可知，螺線管下極帶正電，則電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電；S斷開后，流經(jīng)R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q電容器兩端的電壓：U=IR2=0.12×5=0.6V故答案為：0.6，正．8.電荷量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移動到B點，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B點移動到C點，電場力做了1.2×10-5J的功，則電荷從A點移到B點，再從B點移到C點的過程中電勢能__________（填“增加”或“減少”）了__________J；如果規(guī)定A點為零勢點，則φB=__________V．參考答案：9.如圖16所示是將電流表頭改裝成歐姆表的結構示意圖，其中電池電動勢為1．5V，改裝后，原來表盤3mA刻度線處的刻度值定為“0Ω”位置，則2mA刻度處應改標為

Ω，1mA刻度處應改標為

Ω，0mA刻度處應改標為

。參考答案：250、1000、∞10.某壓力鍋結構如圖-8所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給空的壓力鍋加熱，當鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起放氣，設壓力閥被頂起放氣一次后，即停止加熱。①若放氣后某時刻鍋內(nèi)剩余氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)剩余氣體分子數(shù)的估算表達式

▲

；②假定此次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1J，并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原鍋內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了

▲

J。ks5u四、計算題（本題共4小題，共34分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）參考答案：（3分）－3J（11.長為L的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當棒達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小等于_________，方向為_________。參考答案：，沿pq連線且指向+q．水平導體棒當達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小與一帶電量為Q的點電荷在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等，則有：由于該處的電場強度為零，所以方向與一帶電量為Q的點電荷在該處產(chǎn)生的電場強度的方向相反，即沿pq連線且指向+q。12.如下圖所示，傾角為30°、長度為2m的光滑斜面，質量為1kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑，g取10m/s2，則物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是________w；;整個過程中重力做功的平均功率是_______w、整個過程中的合外力功為___________w參考答案：

1013.如圖所示，勻強磁場中有一個固定的金屬框，在框上放一根金屬棒AB，金屬框與金屬棒構成閉合電路ABEF．當AB不動時，電路中（填“有”或“無”）感應電流；當AB向右移動時，電路中（填“有”或“無”）感應電流．參考答案：無，有【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢．【分析】當閉合回路中的部分導體做切割磁感線運動時，導致磁通量變大，從而使導體中可以產(chǎn)生感應電流．【解答】解：根據(jù)題意可知，當AB不動時，則磁通量不變，則沒有感應電流；當導體沿紙面向右運動時，穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流．故答案為：無，有三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如下圖所示為某同學測繪額定電壓為2.5V的小電珠的I－U圖線的實驗電路圖。（1）要求測量誤差盡可能小的情況下，測量電路應選擇電流表的

法（填內(nèi)接或外接），測量電路應選擇滑動變阻器的

式（填限流或分壓）。（2）在下圖右邊空白處畫出電路圖并連接實物圖。（8分）參考答案：題中小燈泡的伏安特性曲線要盡可能完整，所以供電電路只能選擇分壓式。電壓表的內(nèi)阻遠遠大于小燈泡的阻值，而電流表的內(nèi)阻不是遠遠小于小燈泡的阻值，所以測量電路應選擇電流表的外接法，實驗電路圖如圖。

15.在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中某同學所用電路圖如圖（甲）所示。他測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

１２３４５６1.421.361.081.211.141.070.040.080.120.160.200.24①采用畫圖線球電源電動勢和內(nèi)阻的優(yōu)點在于可以盡量減小試驗的

誤差。②在圖（乙）給出的坐標系中根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出圖線（橫、縱坐標的起點已經(jīng)規(guī)定好），從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學記錄的第

組數(shù)據(jù)有誤。③求得電動勢E=

V，內(nèi)阻r=

（均保留2位有效數(shù)字）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的電路中，電源的電動勢為5V,,C=50F，理想電壓表的示數(shù)為4V，求：(1)電源的內(nèi)電阻；(2)電容器所帶的電荷量。參考答案：17.如圖所示,兩根平行放置的導電軌道,間距為L,傾角為θ,軌道間接有電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源,整個導軌處在一個豎直向上的勻強磁場中,電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導電軌道上靜止,軌道的摩擦和