山東省泰安市英雄山中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

山東省泰安市英雄山中學(xué)2022年高二物理下學(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.(單選)根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為：（

）A．13.6eV

B．3.4eV

C．10.2eV

D．12.09eV參考答案：D2.（多選）從同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在松軟的沙坑上不易碎。下列敘述正確的是（

）A.掉在水泥地上，玻璃杯的動(dòng)量變化較大B.掉在水泥地上，玻璃杯的動(dòng)量變化和掉在沙坑中一樣大C.掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量較大，且與水泥地的作用時(shí)間較短，因而受到水泥地的作用力較大D.掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量和掉在沙坑中一樣大，但與水泥地的作用時(shí)間較短，因而受到水泥地的作用力較大參考答案：BD3.如圖所示，為甲、乙二人在同一實(shí)驗(yàn)室同時(shí)做單擺簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)圖像，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，從圖像可以知道：（

）A．兩個(gè)擺球的擺長(zhǎng)一定不相等B．兩個(gè)擺球在平衡位置的速率一定相等C．甲單擺的振動(dòng)方程為cmD．兩個(gè)單擺不同相，甲比乙超前π/2參考答案：D4.（單選）街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的()

A．壓敏性

B．光敏性

C．熱敏性

D．三種特性都利用參考答案：B5.中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程．假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P．在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，輸電線上損耗的電功率將變?yōu)锳．4P

B．2P

C．P

D．P參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）舊式大炮水平射出一枚質(zhì)量為10kg的炮彈，炮彈飛出的速度是600m/s，炮身質(zhì)量為2000kg，則大炮后退的速度是_____m／s．若大炮后退中所受的阻力是它重力的30％，則大炮能后退的距離_______m。參考答案：3

1.57.放射性元素每秒有一個(gè)原子核發(fā)生衰變時(shí)，其放射性活度即為1貝可勒爾。是核電站中核反應(yīng)的副產(chǎn)物，它可以衰變成，半衰期為8天。福島核電站泄漏出的放射性物質(zhì)中就含有，當(dāng)?shù)卣谀炒螜z測(cè)中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的放射性活度為本國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)值的4倍。則一個(gè)核中有_______個(gè)中子、衰變成時(shí)放出的粒子為_(kāi)______粒子。至少經(jīng)過(guò)_______天，該空氣樣品中的放射性活度才會(huì)達(dá)到本國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)值。參考答案：．78、?、168.`（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過(guò)程中，其動(dòng)量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”)，原因是_______。參考答案：9.某汽車的質(zhì)量為5000kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為36kW，在水平公路上勻速行駛時(shí)所受阻力為2400N，則汽車行駛中能達(dá)到的最大速度為

m/s；此汽車以額定功率啟動(dòng)，速度達(dá)到v=10m/s時(shí)的加速度大小為

m/s2。參考答案：15，0.2410.將一個(gè)電量為-2×10-6的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功4×10-4J，則M點(diǎn)電勢(shì)為

，若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功14×10-8J，則N點(diǎn)的電勢(shì)為

參考答案：

11.如圖是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。單匝線圈abcd在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電。線圈的ab邊和cd邊連在兩個(gè)金屬滑環(huán)上，兩個(gè)滑環(huán)通過(guò)金屬片做的電刷和外電路電阻R=10Ω相連。當(dāng)線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=314sin314t(V).線圈的最大磁通量為_(kāi)_______Wb；當(dāng)t=0.005秒時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V；從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)在0.005秒內(nèi)通過(guò)R的平均電量為_(kāi)_____C

參考答案：12.如圖所示，MN為金屬桿，在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=10cm，導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.5Ω，導(dǎo)軌與金屬桿電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．若桿穩(wěn)定下落時(shí)，每秒鐘有0.02J的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，則MN桿的下落速度v=____m／s．參考答案：2__m／s13.（4分）一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，矩形線框長(zhǎng)L1、寬L2，共N匝，磁感強(qiáng)度為B，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，線框平面從通過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝

、有效值為：

。參考答案：，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)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．（1）先取下濾光片，打開(kāi)光源，調(diào)節(jié)單縫、雙縫使它們互相平行、豎直，單縫中心與光源等高并位于遮光筒的中心軸線上，邊調(diào)節(jié)邊觀察，直至看到干涉條紋最清晰，這時(shí)條紋的特征是：中央為一條白色亮條紋，其余各級(jí)亮條紋都是帶彩色的．（2）測(cè)量單色光波長(zhǎng)時(shí)，在單縫前面加上相應(yīng)的濾光片，當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對(duì)齊某一條亮條紋（將這一條紋確定為第1亮條紋）的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)為x1，再轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對(duì)齊第6亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)為x2，如果實(shí)驗(yàn)所用雙縫之間的距離d=0.20mm，雙縫到屏的距離L=60cm，所用的可見(jiàn)光波長(zhǎng)λ=590nm，那么x2﹣x1=8.85mm．參考答案：解：（1）根據(jù)條紋中央處，單色光的光程差為零，即可知，各種色光，均在此處疊加，從而形成白色亮條紋；（2）根據(jù)△x=λ，則有：=8.85×10﹣3m．故答案為：白；8.85．15.如圖1所示，在做“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中．（1）下面是本實(shí)驗(yàn)部分測(cè)量?jī)x器或工具，需要的是

．A．秒表

B．天平C．刻度尺

D．彈簧秤（2）完成本實(shí)驗(yàn)，下列必須要求的條件是

．A．斜槽軌道末端的切線必須水平

B．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等C．入射球和被碰球大小必須相同

D．入射球每次不必從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（3）某次實(shí)驗(yàn)中用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，如圖2所示，該小球的直徑為

mm．（4）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖3所示，假設(shè)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為

．參考答案：（1）BC

（2）AC（3）11.3

（4）4：1【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】?jī)汕蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)，由于高度相等，則平拋的時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需的器材．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．根據(jù)小球的水平位移關(guān)系得出速度關(guān)系，結(jié)合動(dòng)量守恒定律得出入射小球和被碰小球的質(zhì)量關(guān)系．【解答】解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中，用水平位移代替速度，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要測(cè)量質(zhì)量和水平位移，所以所需的器材為：天平和刻度尺．故選：BC．（2）A、為了使小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽軌道的末端切線必須水平．故A正確．B、為了發(fā)生正碰，且入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量，兩球的大小需相同．故B錯(cuò)誤，C正確．D、為了使入射小球每次到達(dá)底端的速度相同，則每次必須從同一位置由靜止釋放．故D錯(cuò)誤．故選：AC．（3）游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為11mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×3mm=0.3mm，則小球的直徑為11.3mm．（4）A球單獨(dú)釋放時(shí)的水平位移為x1=25.50cm，與B球碰后，A球的水平位移為x2=15.50cm，B球的水平位移為x3=41.10﹣1.10cm=40cm．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：m1x1=m1x2+m2x3，解得：m1：m2=4：1．故答案為：（1）BC

（2）AC（3）11.3

（4）4：1四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為300.粒子的重力不計(jì)，試求:(1)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積.(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(3)b到O的距離.

參考答案：解:(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力提供向心力

其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為

帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，連接粒子在磁場(chǎng)區(qū)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)得弦長(zhǎng)為:

要使圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域面積最小，其半徑剛好為l的一半，即:

其面積為

(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為1200，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為轉(zhuǎn)動(dòng)周期的，

(3)帶電粒子從O處進(jìn)入磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)過(guò)1200后離開(kāi)磁場(chǎng)，再做直線運(yùn)動(dòng)從b點(diǎn)射出時(shí)ob距離:

17.1919年，盧瑟福用粒子轟擊核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子?？茖W(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是：粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核。設(shè)粒子質(zhì)量為m1，初速度為，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0，氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。⑴粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為多大？⑵求此過(guò)程中釋放的核能。參考答案：18.（12分）矩形線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其匝數(shù)為N，面積為S，總電阻為R。t=0時(shí)刻線框開(kāi)始繞軸以角速度從圖示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖(a)、（b）、(c)所示。

（1）三種情景中能產(chǎn)生交變電流的是哪個(gè)？寫出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）求線框從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的熱量及流過(guò)導(dǎo)線某一橫截面的電荷量。參考答案：解析：（1）當(dāng)按(a)的情景轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量始終為零，無(wú)變化，故無(wú)交變電流產(chǎn)生；（b）（c）情景可產(chǎn)生交變電流，且時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都取得最大值，故電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：。

（4分）（2）對(duì)（b）、（c）情景而言，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)由最大值變?yōu)榱?，仍可用交流電的有效值?jì)算熱量。電動(dòng)勢(shì)的有效值

（1分）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間