2022-2023學(xué)年山西省忻州市留念學(xué)校高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州市留念學(xué)校高二物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(yáng)機(jī)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(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和參考答案：3.（單選）關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)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(dǎo)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(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D． 將直導(dǎo)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(cuò)誤，B正確；C、磁場與電流不垂直時(shí)，安培力的大小為F=BILsinθ，則安培力的大小與通電導(dǎo)線和磁場方向的夾角有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)電流方向與磁場的方向平行，所受安培力為0，將直導(dǎo)線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?；將直?dǎo)線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(cuò)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(diǎn)】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(jìn)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(yùn)動起來，故AB錯(cuò)誤；C、因?yàn)槭峭耆饣乃奖妫瑳]有摩擦力，人是滾不了的，C錯(cuò)誤；D、把人和外衣視為一整體，這個(gè)整體動量為0，人給外衣一個(gè)速度，動量總量不變，所以人也可以有一個(gè)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(gè)帶電液滴在如圖10所示的勻強(qiáng)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(yùn)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(jī)械能均不變C．c的電勢能減少，機(jī)械能增加D．d的電勢能減少，機(jī)械能減少參考答案：BCA、因a、b、c、d四個(gè)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(yùn)動，可知受力都處于平衡狀態(tài)，四個(gè)帶點(diǎn)液滴均受到豎直向上的電場力作用，可知四個(gè)帶電液滴帶同種電荷，都為正電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．

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

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

D、d豎直向下運(yùn)動，電場力做負(fù)功，電勢能增加，重力做正功，機(jī)械能減少，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能．選項(xiàng)D錯(cuò)誤．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)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(yùn)動的區(qū)域里，加有與小球初速度方向相反的勻強(qiáng)電場，若小球落地時(shí)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(shí)動能EK=

，電場強(qiáng)度E= ．參考答案：

，7.（4分）如圖所示，當(dāng)A、B兩端接直流電源時(shí)，小燈泡

；當(dāng)A、B兩端接交流電源時(shí)，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(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)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(diǎn)處，電場強(qiáng)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(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度B的大小是_________T；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)該電容器所帶的電量增加了2×10－7C時(shí)，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(qiáng)電場，一個(gè)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(jì)粒子重力，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)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(jìn)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(shí)間為t，不計(jì)粒子的重力，則平行金屬板間的距離d=

，粒子在前和后時(shí)間內(nèi)電場力做功之比為

．參考答案：t；1：3考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．專題：帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析：帶正電的粒子進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，做類平拋運(yùn)動，豎直方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動，由推論可求出在前時(shí)間內(nèi)和在后時(shí)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(yùn)動，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)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(yùn)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(yùn)動，根據(jù)結(jié)論y1：y2：y3=1：3：5可知，前時(shí)間內(nèi)，電場力做功為W1=qEy1，后時(shí)間內(nèi)，電場力做功為W2=qEy2，所以故答案為：t；1：3．點(diǎn)評：本題是類平拋運(yùn)動，要熟練掌握其研究方法：運(yùn)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(yùn)動的一些推論，研究位移和時(shí)間關(guān)系．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(gè)純電阻用電器，其電阻約為1kΩ，試設(shè)計(jì)一個(gè)能夠精確地測量該用電器電阻的電路，實(shí)驗(yàn)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(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。①在下邊的方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。②在下圖中畫出實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖。③若實(shí)驗(yàn)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(jì)算用電器電阻真實(shí)值的表達(dá)式為_____________。參考答案：15.如圖所示是測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置。把一個(gè)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(dāng)閉合電鍵K時(shí)，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(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是

（

）A.法拉第電磁感應(yīng)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(yīng)定律和閉合電路歐姆定律D.法拉第電磁感應(yīng)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(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______________。參考答案：(1)CD

(2)B=RΔQ/NS四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源帶動細(xì)繩上下振動可以產(chǎn)生簡諧波，P、Q為細(xì)繩上到波源的距離分別為2m和4m的質(zhì)點(diǎn)，以波源起振動為t=0時(shí)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(yùn)動，求：（1）該波的波速；（2）在乙圖在畫出波剛傳到Q點(diǎn)時(shí)的波形圖；（3）在丙圖中畫出質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)P起振方向向下，畫出質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)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(diǎn)P的起振方向，再畫出質(zhì)點(diǎn)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(fù)x軸成45°角。在x<O且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場E，場強(qiáng)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(qiáng)磁場B，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，如圖所示。一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以的初速度進(jìn)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(biāo)；

(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運(yùn)動的總時(shí)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(jìn)入第一象限時(shí)的位置坐標(biāo)。參考答案：（1）帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場，運(yùn)動軌跡如圖，第一次經(jīng)過磁場邊界上的A點(diǎn)，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：……………①（2分）…②（1分）A點(diǎn)位置坐標(biāo)…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(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場，做類平拋運(yùn)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(shí)的位置坐標(biāo)（0，0.012m）………………（11）（1分）18.如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBmScos(t)，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期．不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的