河南省三門峽市陜縣實驗中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

河南省三門峽市陜縣實驗中學(xué)2022年高二物理下學(xué)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.首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是(

)A．安培

B．法拉第

C．奧斯特

D．特斯拉參考答案：C2.若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，v表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的質(zhì)量密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、△分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式：其中①

②

③④A.①和②都是正確的 B.①和③都是正確的C.③和④都是正確的 D.①和④都是正確的參考答案：B據(jù)摩爾質(zhì)量的定義，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，水蒸氣的摩爾質(zhì)量，可求出阿伏加德羅常數(shù)①正確；根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義和估算m分子微觀量的方法，很容易求出水分子的質(zhì)量

③正確；故選B。3.電源和一個水平放置的平行板電容器、三個電阻組成如圖5所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，則以下判斷正確的是（）A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)

B.液滴將向下運動C.電容器上的帶電量將減為零D.電容器將有一個瞬間的充電過程參考答案：D4.用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的一群氫原子。停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為ν1、ν2、ν3，由此可知，開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為：①hν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3)以上表示式中（

）A．只有①③正確

B．只有②③正確C．只有②正確

D．只有④正確參考答案：B5.（多選題）如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑圓弧形槽的小車，一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達某一高度后，小球又返回右端，則（）A．小球以后將向右做平拋運動B．小球以后將做自由落體運動C．此過程小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為參考答案：BCD【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】選取小球與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)整個過程水平方向動量守恒，豎直方向動量不守恒，系統(tǒng)的機械能守恒，小球回到小車右端時，小球的速度為0，小車具有向左的速度．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度．【解答】解：A、系統(tǒng)整個過程水平方向動量守恒，豎直方向動量不守恒，設(shè)小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，根據(jù)動量守恒得，mv0=mv1+mv2①由動能守恒得：，②聯(lián)立①②，解得：v1=0，v2=v0，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運動，故A錯誤，B正確．C、此過程中小球?qū)π≤嚨墓Φ扔谛≤噭幽艿脑黾樱琖=，故C正確．D、當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，則：mv0=2m?v③④聯(lián)立③④解得：h=，故D正確．故選：BCD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，某透明液體深1m，一束光線與水平面成30°角從空氣斜射向該液體，進入該液體的光線與水平面的夾角為45°．（光在真空中的速率c=3.0×108m/s），則該液體的折射率n=

，進入液體的光線射到底面所需的時間為

s．參考答案：，×10﹣8．【考點】光的折射定律．【分析】由題圖知入射角i=60°，折射角r=45°，根據(jù)折射定律求解該液體的折射率；由幾何知識求出光在液體中傳播的距離S，由v=求出光在液體中傳播的速度v，根據(jù)公式t=求出傳播的時間．【解答】解：根據(jù)幾何知識可知，入射角i=60°，折射角r=45°，根據(jù)折射定律得：

n===光在液體中傳播的速度為：v=光線射到底面時傳播的距離為：S==h所以進入液體的光線射到底面所需的時間：t====×10﹣8s故答案為：，×10﹣8．7.（5分）如圖所示，長為l的木板A的質(zhì)量為M，板上右端有質(zhì)量為m的物塊B（不計大?。飰K與木板間的滑動摩擦因數(shù)為μ，它們一起靜止在光滑的水平面上。則質(zhì)量為m的物塊C至少以_____________的速率與木板左端發(fā)生完全非彈性碰撞時，方可使B脫離A板。參考答案：vc＝8.一水平放置、半徑為r的金屬圓盤繞過其圓心O的豎直軸在豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖甲所示。乙為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮斷的時間。圓盤直徑用20分度的游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖丙所示(只畫了部分圖)；擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖丁所示(只畫了部分圖)。由圖可知：(1)圓盤的直徑d為________cm；(2)擋光片的寬度l為________mm；(3)若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為

rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)金屬圓盤中心O與邊緣的電壓為

。(用字母B、d、ω表示)參考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)(用字母B、d、ω表示)9.電荷守恒定律：電荷既不能

，也不能

，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體；或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量

．參考答案：被創(chuàng)造

，被消滅

，保持不變10.如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角.（1）現(xiàn)用一不帶電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將

（填“增大”“減小”或“不變”）.（2）使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉(zhuǎn).那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針

（填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn).

參考答案：（1）減小（2）無11.如圖是某正弦式電流的圖象，則此正弦式電流的周期為_______s，電流的峰值為_______A.參考答案：0.02；0.512.一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學(xué)用伏安法測量此電阻，用圖a、b兩種電路各測一次，用圖a測得的數(shù)據(jù)是3.0V，3.0mA，用圖b測得的數(shù)據(jù)是2.9V，4.0mA，由此可知，用圖

測得Rx的誤差較小，測量值Rx=

。測量值比真實值偏

(填“大”、“小”)參考答案：a

1000Ω

大13.如圖所示為多用表在測量時指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在：（1）“×1kΩ”位置，則測量值為_____；（2）直流“10V”位置，則測量值為_______；（3）直流“50mA”位置，則測量值為________。參考答案：（1）32kΩ

（2）4.4V

（3）22mA三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖9所示是雙縫干涉實驗裝置，使用波長為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點上方的P1點出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個波長)，現(xiàn)換用波長為4.0×10－7m的紫色光照射單縫時，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.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象,試根據(jù)圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負方向,則P點處的質(zhì)點振動方向是____________,R點處質(zhì)點的振動方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個質(zhì)點，_______質(zhì)點最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質(zhì)點的振動周期T=______s,請在給出的方格圖中畫出質(zhì)點Q在t=0至t=2T內(nèi)的振動圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動圖象如圖所示（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電阻R1=2Ω，小燈泡L上標(biāo)有“3V，1.5W”（燈泡的電阻不隨溫度變化），電源內(nèi)阻r=1Ω，滑動變阻器的最大阻值為R0（大小未知）.當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時,安培表的讀數(shù)為lA（其電阻不計），小燈泡L恰好正常發(fā)光，求：

(1)滑動變阻器的最大阻值R0；

(2)電源的電動勢E多大;

(3)當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時電源的效率多大?參考答案：17.如圖所示，兩個分別用長l=5cm的絕緣細線懸掛于同一點的相同金屬小球（可視為點電荷），帶有等量同種電荷。由于靜電力為斥力，它們之間的距離為。已測得每個金屬小球的質(zhì)量。試求它們所帶的電荷量q。（已知，）參考答案：解：帶電金屬小球在重力、靜電力和線的拉力作用下，處于平衡狀態(tài)，它的受力示意圖如圖所示。由圖可知：…………………1分…………1分…………2分………………2分18.（18分）近代的材料生長和微加工技術(shù)，可制造出一種使電子的運動限制在半導(dǎo)體的一個平面內(nèi)（二維）的微結(jié)構(gòu)器件，且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行，不受雜質(zhì)原子射散的影響，這種特點可望有新的應(yīng)用價值。圖l所示為四端十字形。二維電子氣半導(dǎo)體，當(dāng)電流從l端進人時，通過控制磁場的作用，可使電流從2，3或4端流出。對下面摸擬結(jié)構(gòu)的研究，有助于理解電流在上述四端十字形導(dǎo)體中的流動。在圖2中，a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面，彼此靠得很近，形成四個寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個圓柱所包圍的空間（設(shè)為真空）存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應(yīng)強度的大小。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射人磁場內(nèi)，設(shè)粒子與圓柱表面只發(fā)生一次碰撞，碰撞是彈性的，碰撞時間極短，且碰撞不改變粒子的電荷量，也不受摩擦力作用。試求B為何值時，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出。

參考答案：解析：解法一在圖中紙面內(nèi)取Oxy坐標(biāo)（如圖），原點在狹縫l處，x軸過縫1和縫3。粒子從縫1進入磁場，在洛侖茲力作用下作圓周運動，圓軌道在原點與x軸相切，故其圓心必在y軸上．若以r表示此圓的半徑，則圓方程為

x2+(y－r)2=r2

（1）根據(jù)題的要求和對稱性可知，粒子在磁場中作圓周運動時應(yīng)與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點處，碰撞處的坐標(biāo)為

x=2R－Rsin450

（2）

y=R－Rcos450

（3）由（l）、（2）、（3）式得

r=3R

（4）由洛侖茲力和牛頓定律有

（5）由（4）、（5）式得

（6）評分標(biāo)準(zhǔn)：本題18分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如圖所示，A為a、b兩圓圓心的連線與縫l的交點，F(xiàn)為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點．從1縫中射人的粒子在磁場作用下與圓柱d的表面發(fā)生彈性碰撞后，反彈進人縫2，這個過程一定對連結(jié)b、d兩圓圓心的直線OP對稱，故直線OP與d圓的交點C必是碰度點。由于粒子在磁場中做圓運動過A點，因此這個軌道的圓心必在過A點并垂直于AF的直線AE上；同時這個軌道經(jīng)過C點，所以軌道的圓心也一定在AC的垂直平分線DE上。這樣AE與DE的交點E就是軌道的圓心，AE就是軌道的半徑r。過C點作AF的垂線與AF交于H點，則 有

（1）由圖可知

（2）