四川省瀘州市古藺縣永樂中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理上學(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.關(guān)于摩擦起電的原因，正確的說法是

A.只有正電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體

B.只有電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C.電子和正電荷同時(shí)按相反方向轉(zhuǎn)移

D.以上三種情況都有可能參考答案：B2.1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是（

）A．牛頓

B．伽利略

C．法拉第

D．焦耳參考答案：3.（單選題）三個(gè)點(diǎn)電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為、，電勢分別為,，則參考答案：C4.某交流電的瞬時(shí)表達(dá)式為e=Emsinωt，若把發(fā)電機(jī)電樞轉(zhuǎn)速和磁場都增大到原來的2倍，其它條件不變，則表達(dá)式應(yīng)為（

）A、e=2Emsinωt

B、e=4Emsinωt

C、e=Emsin2ωt

D、e=4Emsin2ωt參考答案：D5.在遠(yuǎn)距離輸電過程中，為減少輸電線路上的電能損耗，采用的最佳方法是A．減少通電時(shí)間

B．采用高壓輸電C．使輸電線粗一些

D．減短輸電線長度參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)斷開時(shí)，條形磁鐵插入或拔出線圈的過程中，電流表表針不動；開關(guān)閉合時(shí)，磁鐵靜止在線圈中，電流表表針也不動：開關(guān)閉合時(shí)，將磁鐵插入或拔出線圈的過程中，電流表表針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此得出，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：電路必須

，穿過電路的磁通量發(fā)生

。參考答案：閉合，變化7.如圖所示，勻強(qiáng)磁場區(qū)和無磁場區(qū)的寬度都為L，磁場區(qū)Ⅰ和Ⅲ內(nèi)的磁感強(qiáng)度大小為B；磁場區(qū)Ⅱ和Ⅳ內(nèi)的磁感強(qiáng)度大小為2B，邊長為L、總電阻為R的正方形線框abcd，以速度v向右勻速運(yùn)動，從線框bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ開始計(jì)時(shí)，到線框bc邊剛離開區(qū)域Ⅳ停止計(jì)時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)線框中電流生熱的平均功率為_____________W。

參考答案：8.將一個(gè)電量為1×10－6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場

力做功2×10－6J。從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力做功7×10－6J。若已

知B點(diǎn)電勢比C點(diǎn)高3V，則=

V=

V。參考答案：9.如圖所示為電場中的一條電場線，一個(gè)帶負(fù)電的電荷在A點(diǎn)所受的電場力為FA，在B點(diǎn)所受的電場力為FB，已知FA＜FB，且所受電場力的方向水平向左，則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度EA＿＿EB（選填“＜”、“＝”或“＞”），A點(diǎn)電場的方向?yàn)椋撸撸撸撸撸撸?。參考答案：＜、水平向?0.右圖為“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）圖中，實(shí)驗(yàn)器材A是。（2）一同學(xué)在兩次實(shí)驗(yàn)中測得不同的（、）數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和的乘積明顯不同。若此同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，則造成此結(jié)果的可能原因是：；。（3）為了保持注射器內(nèi)氣體的溫度不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封閉有氣體的部分；。（4）大氣壓強(qiáng)為，注射器內(nèi)氣體的初始體積為。實(shí)驗(yàn)過程中，注射器內(nèi)氣體體積在至的范圍內(nèi)變化，注射器內(nèi)部與外界壓強(qiáng)差的最大值為。參考答案：11.質(zhì)量m=2.5kg的物體靜止在粗糙的水平面上，在如圖所示的水平拉力F作用下開始運(yùn)動，則6s末物體的速度大小為12m/s．（已知物體與水平面間動摩擦因數(shù)0.2，且最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力．g取10m/s2）參考答案：解：物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，可得到最大靜摩擦力的值為：fm=μmg=0.2×2.5×10N=5N；可知前2s物體靜止．由牛頓第二定律可得2s～4s加速度為：；故4s末速度為：v1=a1t1=2×2m/s=4m/s；由牛頓第二定律可得4s～6s加速度為：；6s末的速度為：v=v1+a2t2=4m/s+4×2m/s=12m/s；故答案為：12．12.物理學(xué)家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)。根據(jù)這一理論，在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（）轉(zhuǎn)化成1個(gè)氦核（He）和2個(gè)正電子（e）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量＝1.0073u，α粒子的質(zhì)量＝4.0015u，電子的質(zhì)量＝0.0005u，1u的質(zhì)量對應(yīng)931.5MeV的能量，（1）寫出該熱核反應(yīng)方程：___________________________（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出_________兆電子伏的能量？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：以和表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，根據(jù)題意有： ①碰撞前，氫原子與電子的總動能為： ②聯(lián)立①②兩式并代入數(shù)據(jù)解得：氫原子從基態(tài)躍遷到n＝4的能級所需能量由能級圖可得：碰撞后，受激氫原子與電子的總動能為：。13.氫原子的能級圖如圖所示．原子從能級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能級的氫原子向較低能級躍遷時(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，氫原子向低能級躍遷時(shí)共能發(fā)出6種頻率的光．（2）原子從能級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．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“測量勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實(shí)驗(yàn)，所用電源頻率為50Hz。如圖所示，取一段實(shí)驗(yàn)紙帶，從0點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為1、2、3、4，各計(jì)數(shù)點(diǎn)倒0點(diǎn)的距離已在圖中標(biāo)出。則，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

s，小車到計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度=

m/s，根據(jù)數(shù)據(jù)可求得小車的加速度=

。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：0.1

0.19

0.20

15.現(xiàn)要測量某小量程電流表的內(nèi)阻，其內(nèi)阻在5～8之間，可選用的器材如下：A．待測電流表A1(量程10mA)；

B．電壓表V1(量程0．3V，內(nèi)阻約500)C．電壓表V2(量程3V，內(nèi)阻約3k)；D．滑動變阻器R1(最大電阻l0)E．滑動變阻器R2(最大電阻500)

F．定值電阻R3(阻值10)G．電源E(電動勢3V)

H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干要求測量結(jié)果盡可能精確，電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調(diào)節(jié)至超過表量程的1/3。電壓表應(yīng)選用

滑動變阻器應(yīng)選用

(填器材序號字母)；②在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明符號；③電流表A1內(nèi)阻的表達(dá)式為：RA=

，式中各符號的物理意義為

。參考答案：①B(2分)D

(2分)

②如圖(2分)③(1分)電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖16所示，在地面附近，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度大小為B，在x＜0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，一個(gè)帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著與水平方向成α=30°角的方向斜向下做直線運(yùn)動，進(jìn)入x＞0的區(qū)域，要使油滴進(jìn)入x＞0區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動，需在x＞0的區(qū)域內(nèi)加一個(gè)勻強(qiáng)電場，若帶電油滴做圓周運(yùn)動時(shí)通過x軸上的N點(diǎn)，且，求：（1）油滴運(yùn)動速率；（2）在x＞0空間內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向；（3）油滴從x軸上的M點(diǎn)開始到達(dá)x軸上的N點(diǎn)所用的時(shí)間．參考答案：（1）帶電油滴在x＜0區(qū)域受電場力qE，重力mg和洛倫茲力作用，油滴所受電場力、重力為恒力，則與運(yùn)動方向垂直的洛侖茲力大小一定不變，因此油滴做勻速直線運(yùn)動．則，解得

①，則

②（2）油滴進(jìn)入x＞0區(qū)域后，受電場力qE′、重力及洛倫茲力作用，要油滴做勻速圓周運(yùn)動，qE′一定方向向上，且qE′=mg=qEcotα，則E′=E，方向豎直向上．（3）∠OPO1=30°，故∠PO1N=120°O1為油滴做勻速圓周運(yùn)動的圓心．因?yàn)?，所以，又，則油滴從M點(diǎn)至P點(diǎn)時(shí)間由M點(diǎn)至N點(diǎn)時(shí)間所以油滴從M點(diǎn)至N點(diǎn)時(shí)間將②代入得17.(14分)如圖所示，質(zhì)量為m，邊長為l的正方形平板與彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，另一端固定于地面，平板處于平衡狀態(tài)。質(zhì)量為m的第一個(gè)小球從平臺以一定速度垂直于平板的左邊緣水平拋出，并與平板發(fā)生完全非彈性碰撞(設(shè)平臺與板間高度差為h，拋出點(diǎn)在平板的左邊緣正上方)。隔一段時(shí)間后，以相同速度拋出第二個(gè)小球。(假定在任何情況下平板始終保持水平，忽略平板在水平方向上的運(yùn)動，且為方便計(jì)算起見，設(shè)h=3)（1）求第一個(gè)小球落到平臺上形成的振子系統(tǒng)的周期和頻率；（2）為了使第二個(gè)小球與平板不發(fā)生碰撞，其拋出速度的最小值為多少？（3）在（2）的情況下，兩小球拋出的時(shí)間差是多少？參考答案：解析：（1）碰撞前后小球與平板，總質(zhì)量為2m一起在新的平衡位置上下做簡諧振動，如圖中虛線所示系統(tǒng)的周期為系統(tǒng)的頻率為（式中ω為角頻率）（2）碰撞前，第一個(gè)小球在豎直方向的速度為發(fā)生完全彈性碰撞，豎直方向有近似動量守恒則碰撞后平板運(yùn)動的速度為振子振幅為旋轉(zhuǎn)參考矢量與y軸負(fù)方向的夾角滿足，則設(shè)析運(yùn)動到最低點(diǎn)位置時(shí)第二個(gè)小球正好下落到這一高度，則第二個(gè)小球下落用時(shí)由此可以求出兩者不發(fā)生碰撞時(shí)，第二個(gè)小球的最小拋出速度為（3）第一個(gè)小球下落到平板用時(shí)碰撞后平板從原平衡位置壓縮到最低位置用時(shí)設(shè)兩球拋出的時(shí)間相差，則考慮到板往復(fù)一次用時(shí)，第二個(gè)小球拋出時(shí)間可以是振子系統(tǒng)運(yùn)動時(shí)間大于一個(gè)周期后，則兩小球拋出的時(shí)間差為

（n取非負(fù)整數(shù)）18.大氣中存在可自由運(yùn)動的帶電粒子，其密度隨離地面距離的增大而增大，可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定漏電程度的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì))；離地面50km以上的大氣則可以看作是帶電粒子密度非常高的良導(dǎo)體．地球本身帶負(fù)電，其周圍空間存在電場，離地面50km處與地面之間的電勢差為4×105V.由于電場的作用地球處于放電狀態(tài)，但大氣中頻繁發(fā)生的閃電又對地球充電，從而保證了地球周圍電場恒定不變．統(tǒng)計(jì)表明，大氣中每秒平均發(fā)生60次閃電，每次閃電帶給地球的電荷量平均為