2022-2023學(xué)年山西省太原市外語(yǔ)科技實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省太原市外語(yǔ)科技實(shí)驗(yàn)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有一初速為的帶電微粒沿直線由A運(yùn)動(dòng)到B，則微粒的（

）A．動(dòng)能、電勢(shì)能減少，重力勢(shì)能增加B．動(dòng)能、重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少D．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能、電勢(shì)能增加參考答案：D2.如圖所示為兩電阻R1和R2的伏安特性曲線．若在兩電阻兩端加相同的電壓，關(guān)于它們的電阻值及電流的比較，下列說法正確的是（

）A．電阻R1的阻值較大；

B．電阻R2的阻值較大C．電阻R1的電流較大；

D．電阻R2的電流較大參考答案：BC3.下列關(guān)于光的說法中正確的是（）A．在真空中紅光波長(zhǎng)比綠光波長(zhǎng)長(zhǎng)B．紅光光子能量比綠光光子能量大C．紅光和綠光相遇時(shí)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．綠光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，紅光照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象參考答案：A【考點(diǎn)】光電效應(yīng)；光子．【分析】在可見光中，紅光的波長(zhǎng)最大，頻率最??；發(fā)生干涉的條件是兩列波的頻率相同．根據(jù)光電效應(yīng)的條件判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)．【解答】解：A、在真空中，紅光的波長(zhǎng)大于綠光波長(zhǎng)．故A正確．B、紅光的頻率小，根據(jù)E=hv，知紅光的光子能量小于綠光的光子能量．故B錯(cuò)誤．C、紅光和綠光的頻率不同，不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．故C錯(cuò)誤．D、綠光照射金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，綠光的頻率大于紅光，則紅光照射金屬一定不能發(fā)生光電效應(yīng)．故D錯(cuò)誤．故選：A．4.（單選）物理學(xué)中規(guī)定電流的方向是

A．正電荷定向移動(dòng)的方向

B．負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向

C．自由電荷定向移動(dòng)的方向

D．正負(fù)離子定向移動(dòng)的方向參考答案：A5.（單選題）伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最直接的結(jié)論是（

）

A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置

B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)

C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變

D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖為一空間探測(cè)器的示意圖，P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行．每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣時(shí)，都能向探測(cè)器提供推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)．開始時(shí)，探測(cè)器相對(duì)于坐標(biāo)系以恒定的速率v0沿正x方向平動(dòng)．先開動(dòng)P1，使P1在極短的時(shí)間內(nèi)一次性噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體噴出時(shí)相對(duì)于坐標(biāo)系的速度大小為v.然后開動(dòng)P2，使P2在極短的時(shí)間內(nèi)一次性噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體噴出時(shí)相對(duì)坐標(biāo)系的速度大小為v.此時(shí)探測(cè)器的速度大小為2v0，且方向沿正y方向．假設(shè)探測(cè)器的總質(zhì)量為M(包括氣體的質(zhì)量)，每次噴出氣體的質(zhì)量m與探測(cè)器總質(zhì)量M的比值_______和每次噴出氣體的速度v與v0的比值_______．參考答案：47.如圖所示，有一個(gè)10匝的矩形線圈，它的ab邊的長(zhǎng)度為10cm，處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里。線圈通以如圖所示方向的電流時(shí)，天平平衡，電流大小為0.1A。若將電流反向，需在右盤增加2g砝碼方可使天平恢復(fù)平衡。則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為

A。(g取10m/s2)參考答案：0.18.如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒左端為R的某點(diǎn).當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小為_______________。參考答案：9.如圖所示。粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)的直徑為d。長(zhǎng)為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點(diǎn)處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)圓環(huán)的直徑位置時(shí)，ab棒兩端的電勢(shì)差大小為

。

參考答案：10.（4分）圖是一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)點(diǎn)的速度方向向上，則該波向

(選填“左”或“右”)傳播，在處的質(zhì)點(diǎn)的加速度方向是向

(選填“上”或“下”)。

參考答案：右，下11.交流電的有效值是根據(jù)

來(lái)規(guī)定的，對(duì)于正弦交流電，電流的峰值是其有效值的

倍（關(guān)系式是

）。對(duì)人體的安全電壓值不能超過

V，參考答案：電流的熱效應(yīng)

3612.如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電量為的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速下滑，已知q<<Q，AB=h，BC=2h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場(chǎng)力做的功為______________；小球在C點(diǎn)的速度為____________.參考答案：

13.金屬桿ABC處于磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(如圖17所示)．已知AB=BC=20cm，當(dāng)金屬桿在圖中標(biāo)明的速度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是3.0V，則可知移動(dòng)速度v=___參考答案：0m/s三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；一質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，已知OP＝L，OQ＝2L.不計(jì)粒子重力．求：(1)粒子在第一象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．(2)粒子離開第一象限時(shí)速度方向與x軸的夾角．

參考答案：(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在y軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度的大小為a，在x軸正方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v0，粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為t，則由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：l＝at2

①2l＝v0t

②且a＝

③由①③式得：t＝.

④(2)設(shè)粒子射出第一象限時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為θ則tanθ＝

⑤由②③④⑤式，得tanθ＝，即θ＝30°.答案：(1)(2)30°

17.如圖所示，M為一線圈電阻r=0.4Ω的電動(dòng)機(jī)，R=24Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=40V．當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)I1=1.6A，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=4.0A求：（1）電源內(nèi)阻；（2）開關(guān)S閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率；（3）開關(guān)S閉合時(shí)電源的輸出功率和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率．參考答案：解：（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律：I1=；代入數(shù)據(jù)解得：r=﹣R=（﹣24）Ω=1Ω；（2）開關(guān)S閉合后路端電壓：U=E﹣I2r0=（40﹣4.0×1）V=36V流過R的電流強(qiáng)度為：IR=1.5A，流過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為：I=I2﹣IR=（4.0﹣1.5）A=2.5A電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率為：P熱=I2r=（2.52×0.4）W=2.5W電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率：P機(jī)=UI﹣P熱=87.5W（3）開關(guān)S閉合時(shí)電源輸出功率為：P=UI2=144W電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率：η=×100%=×100%≈97.2%答：（1）電源內(nèi)阻為1Ω（2）開關(guān)S閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率為2.5W，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為7.5W．（3）開關(guān)S閉合時(shí)電源輸出功率為144W，電動(dòng)機(jī)效率為97.2%．【考點(diǎn)】電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）當(dāng)S斷開時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)阻．（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，已知電流表的示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出路端電壓，由歐姆定律求出通過R的電流，得到通過電動(dòng)機(jī)的電流，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率為：R熱=I2r，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于電功率與內(nèi)部消耗的熱功率之差．（3）電源的輸出功率為P=UI．電源的效率等于電源的輸出功率與總功率之比．18.有一平行板電容器，內(nèi)部為真空，兩個(gè)極板的間距為，極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，U為兩極板間的電壓，電子從極板左端的正中央以初速度射入，其方向平行于極板，并打在極板上的D點(diǎn)，如圖所示。電子的電荷量用e表示，質(zhì)量用表