山西省運(yùn)城市中條山有色金屬集團(tuán)有限公司子弟中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省運(yùn)城市中條山有色金屬集團(tuán)有限公司子弟中學(xué)2022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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示空間有一勻強(qiáng)電場，電場方向與紙面平行。一帶電量為-q的粒子（重力不計(jì)），在恒力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N。已知力F和MN間夾角為θ，MN間距離為d，則下列結(jié)論中正確的是A．MN兩點(diǎn)的電勢差的B．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C．帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N的過程中，電勢能增加了D．若要使帶電粒子由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F必須反向參考答案：AC2.（單選）如圖所示，折射率為的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，平面AB與MN的距離h=10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn)?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于光屏上光點(diǎn)的移動(dòng)方向、距O′點(diǎn)最遠(yuǎn)距離的說法正確的是（

）A、向右移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10cm

B、向左移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10cmC、向右移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離cm

D、向左移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離cm參考答案：B玻璃磚繞圓心O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于玻璃磚不動(dòng)，入射光線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則折射光線也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光屏上的光點(diǎn)將向左移動(dòng)；如圖，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過α角時(shí)光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)，記此時(shí)光點(diǎn)位置為C，此時(shí)光線在玻璃磚的平面上恰好發(fā)生全反射，臨界角為C；由折射定律有由幾何關(guān)系知，全反射的臨界角C=α=45°光點(diǎn)C到O′的距離，即光屏上光點(diǎn)向左移動(dòng)，光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)是10cm。故選B。3.如圖所示，一電子沿Ox軸射入電場，在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡為OCD，已知，電子過C、D兩點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為vCy和vDy；電子在OC段和OD動(dòng)能變化量分別為△EK1和△EK2，則（

）A．B．C．D．參考答案：AD4.在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，許多科學(xué)家作出了重要的貢獻(xiàn)．下列關(guān)于科學(xué)家及其成就的說法中正確的是（）A.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.卡文迪許測出了引力常量GC.亞里士多德指出“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”D.伽利略得出“加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比”的結(jié)論參考答案：BA、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯(cuò)誤；

B、卡文迪許測出了引力常量G，故B正確；

C、亞里士多德指出“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，故C錯(cuò)誤；

D、牛頓得出“加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。5.在一次討論中，老師問道：“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點(diǎn)光源，有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)現(xiàn)，b在水下的像最深，c照亮水面的面積比a的大．關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì)，同學(xué)們能做出什么判斷？”有同學(xué)回答如下：①c光的頻率最大②a光的傳播速度最小③b光的折射率最大④a光的波長比b光的短根據(jù)老師的假定，以上回答正確的是A．②④B．①③C．③④

D.①②參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）一只平行板電容器的電容為100μF，兩板間電壓為6V，則該電容器所帶的電荷量Q=________。參考答案：C7.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠B=30°，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測得C點(diǎn)場強(qiáng)的方向與AB平行，則qA帶__________電，qB帶__________電，電荷量之比qA∶qB=__________.參考答案：負(fù)

正

1∶8

8.某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．提供的器材有，電壓表（0～3V；）、電流表（0～0.6A）、滑動(dòng)變阻器有R1（10Ω，2A）各一只．（1）在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U﹣I圖線，由圖可求出該電源電動(dòng)勢E=

V；內(nèi)阻r=

Ω．（保留三位有效數(shù)字）（2）在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．（3）電動(dòng)勢測量值

真實(shí)值，內(nèi)電阻測量值

真實(shí)值．（填＜，＞，=）參考答案：解：（1）由閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir得知，當(dāng)I=0時(shí)，U=E，U﹣I圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，縱截距即為電動(dòng)勢E=1.46Vr==1.78Ω．（2）對照電路圖，按電流方向連接電路，如圖所示．（3）圖中由于電壓表測量值小于電源真實(shí)的路端電壓；但當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流表的分壓可以忽略，故本接法中電動(dòng)勢是準(zhǔn)確的；而測量的電壓小于真實(shí)值，故由圖象可知測量的內(nèi)阻大于真實(shí)值；故答案為：①1.46；1.78；②如圖所示；③=；＞【考點(diǎn)】測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．【分析】（1）由閉合電路歐姆定律分析U﹣I圖象的縱軸截距和斜率的意義，可求出電動(dòng)勢和內(nèi)阻．（2）對照電路圖，按順序連接電路．（3）本實(shí)驗(yàn)中誤差來自由沒有分析電流表與電壓表的內(nèi)阻；則通過電表對電路的影響作出真實(shí)值與測量值間的圖象，由圖象可分析其誤差情況；9.14．一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖實(shí)線①所示．由于環(huán)境溫度以及熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaTiO3，被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn)．PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖實(shí)線②所示．根據(jù)圖線分析：(1)為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快？是因?yàn)槔鋺B(tài)時(shí)PCT電阻

，電功率

，所以升溫很快．(2)通電一段時(shí)間后電熨斗溫度t自動(dòng)地穩(wěn)定在_

_<t<__

__范圍之內(nèi)．(填下標(biāo)數(shù)字)參考答案：（1）很小，很大

（2）T6__<t<__T7_10.（4分）如圖所示，匝數(shù)為N匝的矩形金屬線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B特的勻強(qiáng)磁場中，以弧度/秒的角速度繞著跟磁場方向垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線框的邊長米，米，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，請寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式

。

參考答案：NBL1L2ωcosωt11.某單擺的共振曲線如圖所示，該單擺振動(dòng)的固有頻率為

Hz．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于0.6Hz時(shí)，該單擺做受迫振動(dòng)的頻率為

Hz．參考答案：0.4、0.6

解析由物體受迫振動(dòng)的共振曲線可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為0.4Hz時(shí)物體產(chǎn)生了共振現(xiàn)象，則物體的固有頻率0.4Hz；受迫振動(dòng)的頻率域驅(qū)動(dòng)力的頻率相同，故該單擺做受迫振動(dòng)的頻率為0.6Hz。12.（15分）1．a(chǎn)．原子大小的數(shù)量級為__________m。b．原子核大小的數(shù)量級為_________m。c．氦原子的質(zhì)量約為_________kg。（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s）2．已知某個(gè)平面鏡反射的光能量為入射光能量的80％。試判斷下列說法是否正確，并簡述理由。a．反射光子數(shù)為入射光子數(shù)的80％；b．每個(gè)反射光子的能量是入射光子能量的80％。參考答案：1.a.10－10；b.10－15；c.6.6×10－272.a正確，b不正確。理由：反射時(shí)光頻率n不變，這表明每個(gè)光子能量hn不變。評分標(biāo)準(zhǔn)：本題15分，第1問10分，每一空2分。第二問5分，其中結(jié)論占2分，理由占3分。13.試研究長度為l、橫截面積為S，單位體積自由電子數(shù)為n的均勻?qū)w中電流的流動(dòng)，在導(dǎo)體兩端加上電壓U，于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場產(chǎn)生，在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的自由電子（﹣e）受勻強(qiáng)電場作用而加速．而和做熱運(yùn)動(dòng)的陽離子碰撞而減速，這樣邊反復(fù)進(jìn)行邊向前移動(dòng)，可以認(rèn)為阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常數(shù)）．（1）電場力和碰撞的阻力相平衡時(shí)，導(dǎo)體中電子的速率v成為一定值，這時(shí)v為

．A.

B.

C.

D.（2）設(shè)自由電子在導(dǎo)體中以一定速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)，該導(dǎo)體中所流過的電流是

．（3）該導(dǎo)體電阻的大小為

（用k、l、n、s、e表示）．參考答案：解：（1）據(jù)題意由平衡條件可知：kv=eE，其中電場強(qiáng)度為：E=，因此解得：v=．（2）據(jù)電流微觀表達(dá)式為：I=neSv，可得I=，（3）由歐姆定律可知：R===故答案為：（1）；（2）；（3）【考點(diǎn)】伏安法測電阻；歐姆定律．【分析】（1）當(dāng)電子勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，電場力和電子受到的阻力的大小相等，根據(jù)平衡的條件即可求得電子運(yùn)動(dòng)的速度的大小．（2）由電流的微觀表達(dá)式可求得電流；（3）由歐姆定律及（1）中求得的速度表達(dá)式可求得電阻的表達(dá)式．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）某同學(xué)使用多用電表粗略測量定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位，測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖（a）所示。請你簡述接下來的測量過程：①

；②

；③

；④測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。（2）接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn)器材如圖（b）所示。其中電壓表內(nèi)阻約為5k，電流表內(nèi)阻約為5Ω。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。（3）圖（c）是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來測量

；當(dāng)S旋到位置

______時(shí)，可用來測量電流，其中S旋到位置

時(shí)量程較大。參考答案：15.現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C，單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長．

(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、

、A．

(2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有；

①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；

②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；

③用米尺測量雙縫到毛玻璃屏的距離L；

④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離．在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意：單雙縫間距5--10cm和

·

(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第l條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示．然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)

mm，求得相鄰亮紋的間距Δx為

mm．

(4)已知雙縫間距d為2．0×10—4m，測得雙縫到屏的距離L為0.700m，由計(jì)算式λ＝

，求得所測紅光波長為

nm．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，將電荷量為q=3.0×10-9C的點(diǎn)電荷從勻強(qiáng)電場中的B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，AB=2cm，電場力做的功為-6×10-7J，求：（1）A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E。參考答案：（1）200V（2）10000V/m【詳解】（1）把電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)電場力做負(fù)功，則把電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)做正功，所以A、B兩點(diǎn)的電勢差為：；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為：。17.如圖所示，一個(gè)掛在絲線下端帶正電的小球B，靜止在圖示位置。若固定的帶正電小球A的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，，A和B在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于真空中。試求A、B兩球間的距離r。參考答案：由右圖可知：

（1）