福建省南平市房道鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

福建省南平市房道鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)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.（多選）下列有關(guān)四幅圖的說法中正確的是

▲

A．粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運(yùn)動，該運(yùn)動是簡諧運(yùn)動B．單擺的擺長為，擺球的質(zhì)量為m、位移為x，此時回復(fù)力為C．作簡諧運(yùn)動的某質(zhì)點(diǎn)在t1時刻速度與加速度方向都發(fā)生了變化D．在張緊的繩子上懸掛5個擺，當(dāng)A擺振動的時候，通過繩使其余各擺做受迫振動，其余各擺振動周期等于A擺振動周期參考答案：BD2.一盞燈發(fā)光功率為100W，假設(shè)它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長6.0×10-7m，在距電燈10m遠(yuǎn)處，以電燈為球心的球面上，1m2的面積每鈔通過的光子（能量子）數(shù)約為()（普朗克常量h=6.63·s，光速c=3.0/s）A.2×1015 B.2×1016C.2×1017 D.2×1023參考答案：C【詳解】設(shè)離燈10m遠(yuǎn)處每平方米面積上燈照射的能量為E0，則有：

；設(shè)穿過的光子數(shù)為n，則有：；解得：代入數(shù)據(jù)，得：n=2×1017個，選項C正確。3.放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖象分別如圖所示．下列說法正確的是()A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為30mB．0～6s內(nèi)拉力做的功為70JC．合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等D．滑動摩擦力的大小為5N參考答案：ABC4.電源電動勢的大小反映的是：

(

)A.電源把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)的大小；B.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小；C.電源單位時間內(nèi)傳送電荷量的多少；D.電流做功的快慢.參考答案：B5.如圖所示，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)．地面受到的壓力為N，球b所受細(xì)線的拉力為F。剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力

(

)

A．大于N+F

B．等于N

C．等于N＋F

D．小于N參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）人們常說“水滴石穿”，請你根據(jù)下面提供的信息，一瀑布落差為h=20m，水流量為Q=0.10m3/s，水的密度kg/m3，水在最高點(diǎn)和落至石頭上后的速度都認(rèn)為是零。估算出水對石頭的沖擊力的大小為

（落在石頭上的水立即流走，在討論石頭對水的作用時可以不考慮水的重力，g取10m/s2）參考答案：2000N7.如圖12所示，線圈的面積是0.05m2，共100匝；線圈的電阻r＝1Ω，外接電阻R＝24Ω。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，若從線圈平面與磁感線平行時開始計時，則線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為_

__v，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=_____________(v)，電路中電流表的示數(shù)為_________A。參考答案：50

，50COS10

，

1.41

8.一個電流表的滿刻度電流值Ig＝0.6A，面板如圖所示，那么它每一小格所相應(yīng)的電流是________mA，指針現(xiàn)在的電流示數(shù)是________A．如果這個量程為0.6A的電流表內(nèi)阻Rg＝60Ω，要把這個電流表的量程擴(kuò)大成3A，那么應(yīng)該在Rg上________聯(lián)一個電阻RS，RS的大小應(yīng)是________；連上RS后，測某一電流，指針仍指到如圖所示位置，則該電流是________A，連上RS后，刻度盤上每一小格所代表的電流值是未連上RS前的________倍．參考答案：答案200.34并151.75解析該問題考查電流表的讀數(shù)和改裝，當(dāng)滿偏刻度為0.6A時，讀刻度板上面刻度，每十個小格是0.2A，所以每一個小格是0.02A，要想擴(kuò)大電流表的量程，應(yīng)該并聯(lián)一個電阻以便分流，所分的電流為2.4A，所以電阻是表頭內(nèi)阻的.9.用6N水平拉力拉質(zhì)量為2kg的物體，沿水平桌面勻速運(yùn)動，若水平力改為10N，則物體的加速度大小為

▲

m/s2。動摩擦因數(shù)為

▲

（g=10m/s2）參考答案：2

,

0.310.將一阻值是4Ω的電阻R1與另一電阻R2串聯(lián),其總電阻是10Ω,則R2＝

Ω,若將它們并聯(lián)接入電路，則通過R1與R2的電流強(qiáng)度之比為I1∶I2＝

。參考答案：11.（填空）一個半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為+Q的電荷,另一電量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上,由于對稱性,點(diǎn)電荷受力為零,現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(r<<R)的一個小圓孔,則此時置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為_____________(已知靜電力恒量k),方向______________.參考答案：12._____的定向移動形成電流。參考答案：電荷13.在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應(yīng)的曲線方程為y＝2.5cos（單位：m），式中k＝1m－1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿桿向下運(yùn)動，取重力加速度g＝10m/s2。則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動到x＝m時的速度大小v＝__________m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動到x＝__________m處。

參考答案：，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖表所示，用單擺測重力加速度，其中L0、d、n、t分別表示實驗時已測得的數(shù)據(jù)。根據(jù)上表這些數(shù)據(jù)可以（1）算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝____________；（2）為了利用單擺較準(zhǔn)確地測出重力加速度，可選用的器材為

（

） A.20cm長的結(jié)實的細(xì)線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺 B.100cm長的結(jié)實的細(xì)線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺 C.100cm長的結(jié)實的細(xì)線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺 D.100cm長的結(jié)實的細(xì)線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺（3）如果測得的g值偏小，可能的原因是

（

） A．測擺線長時擺線拉得過緊 B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C．開始計時，秒表過遲按下 D．實驗中誤將n-1次全振動數(shù)為n次參考答案：（1）

（2）B

（3）B15.（1）用游標(biāo)卡尺測量某一小車的長度（圖甲），讀數(shù)是

mm。（2）用多用電表“×100Ω擋”測量某電阻的阻值（圖乙），該電阻為 Ω。

參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，整個磁場由n個寬度均為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2、3、…、n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為1B、2B、3B、…、nB，兩導(dǎo)軌左端間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動并穿過n個磁場區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻的電量q.(2)對導(dǎo)體棒ab加水平向右的力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動，當(dāng)ab進(jìn)入磁場區(qū)1時開始勻速運(yùn)動。此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒ab保持勻速運(yùn)動通過整個磁場區(qū)域，求棒ab通過第i區(qū)域時水平拉力Fi和ab在穿過整個磁場區(qū)域所產(chǎn)生的電熱Q。（3）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場區(qū)1的左邊界開始運(yùn)動，當(dāng)向右運(yùn)動距離x0/2時做勻速運(yùn)動，求棒通過磁場區(qū)1所用的時間t參考答案：解:(1)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=△/△t

通過電阻的電量:q=I△t=E△t/R

導(dǎo)體棒穿過1區(qū)過程△=BLx0

解得:q=BLx0/R

(2)設(shè)進(jìn)入磁場時拉力為F1，速度為v,

則有F1x0=1/2mv2

F1-B2L2v/R=0解得：F1=2B4L4x0/mR2

v=2B2L2x0/mR

進(jìn)入第i區(qū)時的拉力：

Fi=(iB)2L2V/R=2i2B4L4x0/mR2導(dǎo)體棒以后通過每區(qū)都以v做勻速運(yùn)動，則有：Q=F1x0+F2x0+…+Fnx0解得：Q=2x02B4L4(12+22+…+n2)/mR2

(3)設(shè)棒勻速運(yùn)動的速度為v，則F0=B2L2v/R

設(shè)棒在前x0/2距離運(yùn)動的時間為t1，則F0-BIL=mv/t1或F0t1-Bq1L=mv而q1=BLx0/2R

解得：t1=B2L2x0/2F0R+mR/B2L2設(shè)棒在后x0/2勻速運(yùn)動的時間為t2，則t2=x0/2v=B2L2x0/2F0R

所以棒通過區(qū)域1所用的總時間:t=t1+t2=B2L2x0/F0R+mR/B2L217.（22分）有兩個處于基態(tài)的氫原子、，靜止，以速度與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞后二者的速度和在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，試論證：速度至少需要多大（以表示）？己知電子電量為，質(zhì)子質(zhì)量為。電子質(zhì)量為．氫原子的基態(tài)能量為。參考答案：解析：為使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，需要能量最小的激發(fā)態(tài)是的第一激發(fā)態(tài)．已知?dú)湓拥哪芰颗c其主量子數(shù)的平方成反比．

（1）又知基態(tài)（）的能量為－13.58，即所以

的第一激發(fā)態(tài)的能量為

（2）為使基態(tài)的氫原子激發(fā)到第一激發(fā)態(tài)所需能量為

（3）這就是氫原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光子的能量，即

（4）式中為光子的頻率，從開始碰到發(fā)射出光子，根據(jù)動量和能量守恒定律有

（5）

（6）光子的動量。由（6）式可推得，因為，所以，故（5）式中光子的動量與相比較可忽略不計，（5）式變?yōu)?/p>

（7）符合（6）、（7）兩式的的最小值可推求如下：由（6）式及（7）式可推得經(jīng)配方得

（8）由（8）式可看出，當(dāng)時，達(dá)到最小值，此時