湖北省荊門市麻城中學2022-2023學年高二物理期末試題含解析

湖北省荊門市麻城中學2022-2023學年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.如圖所示，一個箱子中放有一物體，已知靜止時物體對下底面的壓力等于物體的重力，且物體與箱子上表面剛好接觸?，F(xiàn)將箱子以初速度0豎直向上拋出，已知箱子所受空氣阻力與箱子運動的速率成正比，且運動過程中始終保持圖示姿態(tài)。則下列說法正確的是A．上升過程中，物體對箱子的下底面有壓力，且壓力越來越小B．上升過程中，物體對箱子的上底面有壓力，且壓力越來越大C．下降過程中，物體對箱子的下底面有壓力，且壓力可能越來越大D．下降過程中，物體對箱子的上底面有壓力，且壓力可能越來越小參考答案：C2.（單選題）下列關于電磁波的說法正確的是（

）A．根據(jù)麥克斯韋電磁理論變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場B．雷達是利用電磁波中的長波遇到障礙物時能繞過去的特點來更好的追蹤目標的C．用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光D．微波爐是應用微波使食物中的水分子熱運動加劇，從而溫度升高，內(nèi)能增加參考答案：D解：A、根據(jù)麥克斯韋電磁理論：變化的電場一定產(chǎn)生的磁場，非均勻變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，故A錯誤；B、雷達是利用電磁波中波長較短，不容易發(fā)生衍射，從而追蹤目標，故B錯誤；C、紫外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，故C錯誤．D、微波爐是應用微波使食物中的水分子熱運動加劇，從而溫度升高，內(nèi)能增加，故D正確；故選：D．3.（單選）理想變壓器正常工作時，原、副線圈中的電流分別為I1、I2，電壓分別為U1、U2，功率分別為P1、P2，關于它們之間的關系，下列說法中正確的是（

）A．P1由P2決定

B．U1由U2決定C．I2由I1決定

D．U2由負載決定參考答案：A4.如圖所示為用電阻率為，截面直徑為d的均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)?，F(xiàn)讓環(huán)由靜止開始從圖示實線位置以a勻加速進入一磁感應強度為B的勻強磁場中，當圓環(huán)運動到圖示中的虛線位置時，圓環(huán)中的感應電流為A．B．C．

D．參考答案：C5.理性質(zhì)與方向有關

②有規(guī)則幾何形狀的物體一定是晶體③晶體有一定的熔解溫度

④晶體內(nèi)部分子的排列具有規(guī)律性A．只有①、②正確

B．只有①、②、③正確C．只有①、③、④正確

D．①、②、③、④都正確參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.雨滴下落時所受到的空氣阻力與雨滴的速度有關，雨滴速度越大，它受到的空氣阻力越大；此外，當雨滴速度一定時，雨滴下落時所受到的空氣阻力還與雨滴半徑的α次方成正比()。假設一個大雨滴和一個小雨滴從同一云層同時下落，最終它們都

（填“加速”、“減速”或“勻速”）下落。

（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面時，

（填“大”或“小”）雨滴的速度較小。參考答案：勻速， 大， 小7.質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量比為m1∶m2=1∶4，帶電量之比為q1∶q2=1∶2，當它們從靜止開始由同一勻強電場加速，通過相同的位移，則它們的速度之比v1∶v2=______，動能比Ek1∶Ek2=______參考答案：：1，1:28.太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，1u的質(zhì)量相當于931.5MeV的能量則：(1)完成核反應方程：H＋H→________＋n.（2分）(2)求核反應中釋放的核能．（6分）參考答案：9.（1）如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置，請將圖中所缺的導線補接完整。（2）電鍵閉合，電路穩(wěn)定時，右側(cè)電流表示數(shù)應該

(填為零或不為零)。（3分）參考答案：（1）（3分）

（2）

為零

（3分）10.將1的油酸溶于酒精，制成200的溶液，已知1溶液有50滴．將一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，測得薄層面積為0.2.由此可估算出油酸分子的直徑為m.參考答案：11.將1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液.已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取1滴溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.2m2，由此估算油酸分子直徑_________m參考答案：12.有一只電流計，已知其滿偏電流為Ig=500μA，內(nèi)阻為Rg=100Ω，現(xiàn)欲改裝成量程為6V的電壓表，則應該________聯(lián)________Ω的電阻；由于所用電阻不準，當改裝表與標準表比較時，發(fā)現(xiàn)當標準值為3V時，改裝電壓表讀數(shù)為3．2V，則實際所用的電阻值偏_________（填“大”或“小”）___________Ω。參考答案：13.（6分）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子;氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應.幾種金屬的逸出功參考答案：6

2.55eV

銫解：因為，知氫原子可能發(fā)射6種頻率的光子．氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的能量等于兩能級間的能級差，即E=E4-E2=-0.85+3.40eV=2.55eV．E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示裝置中，平行板電場中有一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球（可視為質(zhì)點），用長L的細線拴住后在電場中處于平衡位置，此時線與豎直方向的夾角為θ，兩板間的距離為d，求：（１）小球帶何種電荷？（２）兩板間的電勢差是多少？（３）把線拉成豎直向下的位置，放開后小球到達平衡位置時的速度為多大？（4）在平衡位置給小球多大的初速度，可以讓小球恰好在豎直平面內(nèi)作圓周運動？參考答案：解：（１）由小球的受力可知，小球帶負電。2分（２）則。17.在同一水平面中的光滑平行導軌P、Q相距L=1m，導軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計．磁感應強度B=1T的勻強磁場豎直穿過導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m=1×10﹣14kg，帶電量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動．取g=10m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好．且運動速度保持恒定．試求：（1）勻強磁場的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運動的速度．參考答案：考點： 導體切割磁感線時的感應電動勢；電容；閉合電路的歐姆定律．版權所有專題： 電磁感應與電路結(jié)合．分析： （1）懸浮于電容器兩極板之間的微粒靜止，重力與電場力平衡，可判斷電容器兩板帶電情況，來確定電路感應電流方向，再由右手定則確定磁場方向．（2）由粒子平衡，求出電容器的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路特點，求出ab兩端的路端電壓．（3）由歐姆定律和感應電動勢公式求出速度．解答： 解：（1）帶負電的微粒受到重力和電場力處于靜止狀態(tài)，因重力豎直向下，則電場力豎直向上，故M板帶正電．a(chǎn)b棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，ab棒等效于電源，感應電流方向由b→a，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場方向豎直向下．（2）由由平衡條件，得

mg=Eq又E=所以MN間的電壓：UMN==V=0.1VR3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過R3的電流I==A=0.05Aab棒兩端的電壓為Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由閉合電路歐姆定律得ab棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第電磁感應定律得感應電動勢E感=BLv聯(lián)立上兩式得v=0.5m/s答：（1）勻強磁場的方向豎直向下；（2）ab兩端的路端電壓為0.4V；（3）金屬棒ab運動的速度為0.5m/s．點評： 本題是電磁感應與電路、電場等知識簡單綜合，比較容易．要明確在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電動勢的那部分電路相當于電源．知道電路與電磁感應聯(lián)系的紐帶是感應電動勢．18.如圖所示，長方形abcd長ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場（邊界上無磁場），磁感應強度B=0.25T．一群不計重力、質(zhì)量m=3×10﹣7kg、電荷量q=+2×10﹣3C的帶電粒子．以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域，不考慮粒子的重力的相互作用．問：（1）若從O點射入的帶電粒子剛好沿Oe直線射出，求空間所加電場的大小和方向．（2）若只有磁場時，某帶電粒子從O點射入，求該粒子從長方形abcd射出的位置．參考答案：解：（1）若從O點射入的帶電粒子剛好沿Oe直線射出，電場力與洛倫茲力必須平衡，由左手定則判斷得知：洛倫茲力方向豎直向上，則電場力必須平行與bc向下，粒子帶正電，電場方向也豎直向下．且有

qE=qvB解得，E=vB=5×102×0.25N=125N/C（2）粒子進入磁場后做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得

qvB=m解得，r===0.3m=帶電粒子進入磁場時所受的洛倫茲力向上，則粒子軌跡的圓心為a點．設粒子從ae弧上f點射出磁場∵aO=af=r，Of=r，∴△aOf是等邊三角形，∠faO=60°粒子經(jīng)過磁場速度的偏向角θ=∠faO=60°根據(jù)幾何知識得：eg=r（1﹣cos60°）+（r﹣rsin60°）tan60°=（）r=0.732×0.3m=0.22m故帶電粒子從e點上方距離e點0.22m射出