2022年河北省石家莊市紡織廠子弟中學(xué)高二物理期末試題含解析

2022年河北省石家莊市紡織廠子弟中學(xué)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.（多選）氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm，以下判斷正確的是（）A．氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長大于656nmB．用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級C．一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種諧線D．用波長633nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級參考答案：解：A、從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm，即有：h，而當(dāng)從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射能量更多，則頻率更高，則波長小于656nm．故A錯誤．B、當(dāng)從n=1躍遷到n=2的能級，需要吸收的能量為△E=（﹣3.4﹣（﹣13.6））×1.6×10﹣19J，根據(jù)A選項分析，則有：，解得：λ=122nm；故B錯誤；C、根據(jù)數(shù)學(xué)組合=3，可知一群n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種諧線．故C正確．D、同理，氫原子的電子從n=2躍遷到n=3的能級，必須吸收的能量為△E′，與從n=3躍遷到n=2的能級，放出能量相等，因此只能用波長656nm的光照射，才能使得電子從n=2躍遷到n=3的能級．故D錯誤．故選：CD．2.下列關(guān)于第一宇宙速度的說法中正確的是（

）A．第一宇宙速度又稱為逃逸速度B．第一宇宙速度的數(shù)值是11.2km/sC．第一宇宙速度的數(shù)值是7.9km/sD．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最小線速度參考答案：C3.如圖，總電壓U保持不變，滑動變阻器總電阻為2R．滑動觸片位于變阻器中點O時，四個理想電流表A1、A2、A3、A4上的示數(shù)相同，均為Io，當(dāng)滑動觸片移到變阻器的端點O’時（

）A.

A1的示數(shù)大于I0

B.

A2的示數(shù)大于I0

C.

A3的示數(shù)大于I0

D.

A4的示數(shù)等于I0參考答案：BCD4.（單選）點電荷A和B，分別帶正電和負(fù)電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖所示，電場強度為零的地方在(

)A．B左側(cè)

B．A右側(cè) C．A和B之間 D．A的右側(cè)及B的左側(cè)參考答案：A5.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)運動的速度圖象可能是圖中的（

）A.②③

B.①③C.②④

D.①④參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖13中矩形線框ab邊長l1=20cm，bc邊長l2=10cm，電阻為20Ω，置于B=0．3T的勻強磁場中，磁感線方向與線框平面垂直，若用力拉動線框，使線框沿圖中箭頭方向以v=5．0m/s的速度勻速運動，求在把線框從如圖位置拉出磁場過程中，通過導(dǎo)體回路某一截面的電量是庫侖，在此過程中外力做功是焦耳．參考答案：3×10-4C，4．5×10-5J7.（4分）在各種電磁波中，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的是____________；具有顯著熱效應(yīng)的是_______________；穿透能力強，由原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的是_______________；由原子核受激發(fā)產(chǎn)生的是______________。參考答案：紫外線；紅外線；x射線（倫琴射線）；γ射線8.在一個勻強電場中有M、N、P三點，它們的連線組成一個直角三角形，如圖所示。MN=4cm，MP=5cm，當(dāng)把電量為-2×10-9C的點電荷從M點移至N點時，電場力做功為8×10-9J，而從M點移至P點時，電場力做功也為8×10-9J。則電場的方向為_________________，電場強度的大小為________________V/m。參考答案：9.邊長為a的正方形，處于有界磁場如圖，一束電子水平射入磁場后，分別從A處和C處射出，則vA：vC=_______；所經(jīng)歷的時間之比tA：tB=________。

參考答案：1：2；2：110.交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為e=Emsinωt，若發(fā)電機的轉(zhuǎn)速增加到原來的兩倍，則這時交流發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動的角速度為________，感應(yīng)電動勢的最大值為________。參考答案：11.下圖是用電火花計時器打下的一條紙帶，問：(1)電火花計時器使用________電源(填“直流”或“交流”)，工作電壓________V.(2)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，下圖中A、B、C、D四個計數(shù)點中，任意相鄰的兩點間還有四個打點未標(biāo)出，其中OA＝8.01cm，AB＝6.48cm，BC＝8.96cm，CD＝11.42cm，利用給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a＝________m/s2.打點計時器打A點時小車的速度vA＝________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：交流

220V

2.47

0.52512.如圖所示，使閉合矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中就會產(chǎn)生交流電。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈abcd面積為S，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為?。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時，線圈中的感應(yīng)電動勢為______；當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，線圈中的感應(yīng)電動勢為______。參考答案：13.研究光電效應(yīng)的實驗裝置如圖所示，（1）在光照條件不變的情況下，將滑動片P從a到b緩慢移動過程中，觀察到電流表的讀數(shù)一開始逐漸變大，后來不變，這說明光電管中的光電流存在

，進而得出單位時間內(nèi)從陰極K跑出來的光電子是確定的。進一步實驗表明，在光的顏色不變的情況，單位時間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目多少僅與光的

有關(guān)。（2）將圖中電源的正負(fù)極對調(diào)一下位置，在光照條件不變的情況下，將滑動片P從a到b緩慢移動過程中，觀察到電流表的讀數(shù)逐漸變小，直到減為零，光電流剛好為零時加在光電管兩端的反向電壓叫遏止電壓，遏止電壓的存在說明光電子存在

。（3）用光子能量為2．6ev的光照射陰極，發(fā)現(xiàn)加在光電管上的反向電壓小于０．5Ｖ時電流表讀數(shù)不為零，加在光電管上的反向電壓大于或等于０．5Ｖ時電流表讀數(shù)為零，則該陰極材料的逸出功為

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000ml溶液中有純油酸0．6ml，用注射器測得1ml上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)。讓油膜在水面上盡可能散開，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為lcm，則可求得：(1)油酸薄膜的面積是

cm2.(2)油酸分子的直徑是

m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)利用單分子油膜法可以粗測分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)．如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為P，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達式為

參考答案：15.（8分）利用插針法可以測量半圓形玻璃磚的折射率。實驗方法如下：在白紙上做一直線MN，并做出它的一條垂線AB，將半圓形玻璃磚（底面的圓心為O）放在白紙上，它的直邊與直線對齊，在垂線AB上插兩個大頭針P1和P2，然后在半圓形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃的折射率。實驗室中提供的器材除了半圓形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器。（1）某同學(xué)用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的線段AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)的區(qū)域內(nèi)，透過玻璃磚同時看到P1、P2的像。為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應(yīng)插

枚大頭針。（2）請在半圓形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置，并用“”表示，作出光路圖。為了計算折射率，應(yīng)該測量的量（在光路圖上標(biāo)出）有：

，計算折射率的公式是n=

。參考答案：（1）1（2分）；（2）入射角和折射

(2分）；（2分）光路圖（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強磁場，磁感強度為B.一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運動，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計）.求：（1）在圖中標(biāo)出當(dāng)棒ab進入磁場后流過電阻R的電流方向;（2）棒ab在離開磁場右邊界時的速度；（3）棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能.

參考答案：解：（1）流過電阻R的電流方向由M指向P（2）ab棒離開磁場右邊界前做勻速運動，設(shè)速度為vm，則：對ab棒勻速運動有平衡條件得

＝0

得（3）對ab棒從啟動到離開磁場右界，由能量守恒可得：得：

17.如圖所示，四分之一圓軌道與水平軌道相切，它們與另一水平軌道在同一豎直面內(nèi)，圓軌道的半徑R=0.45m，水平軌道長S1=3m,與均光滑。一滑塊從O點由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過A點時，靜止在CD上的小車在F=1.6N的水平恒力作用下啟動，運動一段時間后撤去力F。當(dāng)小車在CD上運動了S2=3.28m時速度v=2.4m/s,此時滑塊恰好落入小車中。已知小車質(zhì)量M=0.2kg,與CD間的動摩擦因數(shù)=0.4。（取g=10m/s2）求（1）恒力F的作用時間t。（2）與的高度差h。參考答案：（1）設(shè)小車在恒力F作用下的位移為l，由動能定理得

由牛頓第二定律得

由運動學(xué)公式得

聯(lián)立以上三式，帶入數(shù)據(jù)得

（2）滑塊由O滑至A的過程中機械能守恒，即

AB段運動時間為

故滑塊離開B后平拋時間與小車撤掉恒力F后運動時間相同。

由牛頓第二定律得

由運動學(xué)公式得

由平拋規(guī)律得

帶入數(shù)據(jù)得18.一輛汽車在平直的路面上勻速運動，由于前方有事，緊急剎車，從開始剎車到車停止，被制動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的擦痕為14m，輪胎與路面的動摩擦因素為0.7，g取10m/s2．問：（1）剎車時汽車的加速度多大？（2）剎車前汽車的速度多大？（3）剎車后經(jīng)過1s和3s，汽車的位移分別為多大？參考答案：解：（1）剎車后車只受摩擦力，其加速度大小為：方向與運動方向相反（2）剎車停止末