山西省太原市西山煤電集團(tuán)公司第七中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省太原市西山煤電集團(tuán)公司第七中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.洛侖茲力演示儀可以演示磁場(chǎng)和電子束運(yùn)動(dòng)速度對(duì)洛侖茲力的影響。其核心結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。亥姆霍茲線圈由兩組單環(huán)線圈組成，通入電流后，兩組線圈之間形成勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡抽真空后充入適量氬氣，用電流加熱一段時(shí)間后，陰極會(huì)向外噴射電子，并在陽(yáng)極的吸引下形成穩(wěn)定的電子束。亥姆霍茲線圈沒(méi)有通電時(shí)，玻璃泡中出現(xiàn)如圖（b）粗黑線所示的光束（實(shí)際上光束是藍(lán)綠色的）。若接通亥姆霍茲線圈電源，就會(huì)產(chǎn)生垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，則電子束的軌跡描述正確的是(圖中只畫(huà)出了部分軌跡)參考答案：D2.A、B兩剛性球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量是5kg·m／s，B球的動(dòng)量是7kg·m／s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量的不可能值是(

)

A．-4kg·m/s、14kg·m/s

B．3kg·m/s、9kg·m/sC．-5kg·m/s、17kg·m/s

D．6kg·m／s、6kg·m/s參考答案：ACD3.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子A．振幅越大，周期越大B．在平衡位置時(shí)速度和加速度都達(dá)到最大值C．從最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程是勻加速過(guò)程D．在最大位移處速度為零，加速度最大參考答案：D4..如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中（

）A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針

B．感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針再逆時(shí)針

C．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針

D．感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針參考答案：A5.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是（）A．磁感線只能形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向B．磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的C．磁感線是磁場(chǎng)中客觀存在的線D．磁感線總是從磁體的北極出發(fā)，到南極終止參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2分）三個(gè)半徑相同的彈性球，置于光滑的水平面上，三球在同一條直線上，如圖所示，已知mA=mB=1kg,當(dāng)A以速度vA=10m/s向B運(yùn)動(dòng)，若B不再與A相碰，則C球的質(zhì)量最大為

kg。參考答案：17.如圖，半徑為r的金屬圓盤(pán)（電阻不計(jì)）在垂直于盤(pán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端分別接盤(pán)心O和盤(pán)邊緣，則通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度大小為

，方向是

。參考答案：8.在張緊的兩端固定的弦上，滿足弦長(zhǎng)等于______，就能形成駐波．弦上的波被分成幾段，每段兩端的點(diǎn)始終是靜止不動(dòng)的，稱為_(kāi)___，每段中各質(zhì)點(diǎn)以相同的步調(diào)上、下振動(dòng)，中間點(diǎn)振幅最大，稱為波腹．參考答案：半波長(zhǎng)的整數(shù)倍，波節(jié)、波腹9.（4分）壓縮機(jī)某次壓縮氣體時(shí)，活塞對(duì)氣體做了5×105J的功，同時(shí)氣體向外傳遞了2×105J的熱量，則氣體的內(nèi)能_______（填“增加”或“減少”）了_____J。參考答案：增加，3×10510.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的匝數(shù)為n,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，正方形線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線圈的內(nèi)阻為r,外電阻為R，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的表達(dá)式為：

；線圈從開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)300過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量為：

；線圈從開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)900過(guò)程中，外力對(duì)線圈所做的功為：

；參考答案：；,11.氫原子的能級(jí)圖如圖所示．原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)．有一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)所發(fā)出的光照射該金屬．普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，（1）氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)共能發(fā)出

種頻率的光；（2）該金屬的逸出功

（3）截止頻率

（保留一位小數(shù)）參考答案：（1）6，（2）12.09eV，（3）2.9×1015Hz．【考點(diǎn)】玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)．【分析】（1）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式得出氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出不同頻率的光子種數(shù)．（2）抓住原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)求出金屬的逸出功．（3）根據(jù)逸出功，結(jié)合W0=hv0求出截止頻率．【解答】解：（1）根據(jù)知，氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)共能發(fā)出6種頻率的光．（2）原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，知輻射的光子能量等于逸出功，則W0=E3﹣E1=﹣1.51﹣（﹣13.6）eV=12.09eV．（3）根據(jù)W0=hv0得，截止頻率==2.9×1015Hz．故答案為：（1）6，（2）12.09eV，（3）2.9×1015Hz．12.如圖一閉合三角形導(dǎo)線框ABC，∠ABC=120o，AB=BC=1m，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于線框平面，若在線框中通以I=1A的電流，則AB與BC所受磁場(chǎng)力的合力大小為

N，整個(gè)線框所受磁場(chǎng)力的合力大小為

N。參考答案：3.46

013.如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向?yàn)閤軸正方向，通過(guò)線圈的磁通量為_(kāi)________Wb。在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量改變了_________Wb。(可以用根式表示)參考答案：15.0

或3.46×10-2

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.很多轎車(chē)中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車(chē)在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(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?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?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(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，所以一個(gè)氣體的分子體積為：而設(shè)邊長(zhǎng)為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】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(gè)數(shù)．根據(jù)總體積與分子個(gè)數(shù)，從而求出一個(gè)分子的體積，建立每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長(zhǎng)，15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿負(fù)x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿正y方向飛出。（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽′，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′多大？此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少？參考答案：（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷。粒子由A點(diǎn)射入，由C點(diǎn)飛出，其速度方向改變了90°，則粒子軌跡半徑

又

則粒子的比荷

（2）粒子從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變了60°角，故AD弧所對(duì)圓心角60°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

所以 粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間17.地球是個(gè)大磁體，在赤道上，地磁場(chǎng)可以看成是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。如果赤道某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5×10-4T，在赤道上有一根東西方向的直導(dǎo)線，長(zhǎng)為20m，通有從東到西30A的電流，則求：(1)地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力有多大？方向如何?(2)通電直導(dǎo)線如果南北方向放置，則地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力有多大?參考答案：18.如圖所示，平行金屬帶電板A、B間可看成是勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板之間的電勢(shì)差為60V，極板間的距離d=4cm，電場(chǎng)中C點(diǎn)到A極板的距離1cm，B板接地，D點(diǎn)到B極板的距離為1cm。求：C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)及兩點(diǎn)間電勢(shì)差UCD；若將電荷量為q=2×10-2C的點(diǎn)電荷（不計(jì)重力）在外力作

用下從C點(diǎn)勻速移到D點(diǎn)，外力做的功．參考答案：（1）解：

………………..1分

..............................3分（2）解法一：電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到靜電力和外力作用，受力分析如圖所示從能量轉(zhuǎn)化角度分析，整個(gè)過(guò)程中靜電力和重力做功

.......................1分則，由動(dòng)能定理得