2022-2023學(xué)年安徽省六安市皋城中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年安徽省六安市皋城中學(xué)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.（多選）（原創(chuàng)）如圖所示，光滑地面上有P、Q兩個(gè)固定擋板，A、B是兩擋板連線的三等分點(diǎn)．A點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的靜止小球，P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)．小球與小球、小球與擋板間的碰撞均沒(méi)有機(jī)械能損失，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)．已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點(diǎn)處，則兩小球的質(zhì)量之比m1:m2可能為A．3:1

B．1:3

C．1:5

D．1:7參考答案：ABD2.如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別靜止于水平地面的臺(tái)秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計(jì)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩臺(tái)秤的讀數(shù)之和為2mgB．臺(tái)秤P的讀數(shù)等于mg﹣FC．臺(tái)秤Q的讀數(shù)為mg﹣2FD．甲受到的拉力大于F，乙受到的拉力小于F參考答案：A解：A、將兩人做為整體分析，整體受重力、支持力，故兩臺(tái)秤的示數(shù)之和為2mg．故A正確．B、對(duì)甲受力分析，甲受重力、支持力及彈簧秤向下的拉力，則有：甲受到支持力為mg+F，即臺(tái)秤P的讀數(shù)等于mg+F．故B錯(cuò)誤；C、對(duì)乙分析，乙受到的拉力向上，故臺(tái)秤Q的示數(shù)為mg﹣F，故C錯(cuò)誤；D、穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，所以甲受到的拉力等于F，乙受到的拉力也等于F；故D錯(cuò)誤；故選：A3.萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)一——“地上物理學(xué)”和“天上物理學(xué)”的統(tǒng)一．它表明天體運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循相同的規(guī)律．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中，將行星的橢圓軌道簡(jiǎn)化為圓軌道，還應(yīng)用了其他的規(guī)律和結(jié)論．下面的規(guī)律和結(jié)論被使用到的有A．開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

B．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出的引力常量C．牛頓第二定律

D．牛頓第三定律參考答案：ACD4.（多選)真空中有一個(gè)點(diǎn)電荷＋Q1，在距其r處的P點(diǎn)放一電荷量為＋Q2的試探電荷，試探電荷受到的電場(chǎng)力為F，則下列答案中正確的是：（

）A．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

B．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于也等于C．試探電荷的電荷量變?yōu)?Q2時(shí)，Q2受到的電場(chǎng)力將變?yōu)?F，而P處的場(chǎng)強(qiáng)為D．若在P點(diǎn)不放試探電荷，則該點(diǎn)無(wú)電場(chǎng)參考答案：CD5.（多選）如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，已知鎢的逸出功是4.54eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是（）A．用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光C．一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鎢，鎢表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為7.55eVD．用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)參考答案：解：A、氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的最小能量為10.2eV，照射金屬鋅板一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，根據(jù)可知，能放出3種不同頻率的光，故B正確；C、氫原子從高能級(jí)向n=3的能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的能量最小為E大=﹣1.51+13.6=12.09eV，因鋅的逸出功是3.34ev，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為EKm=12.09﹣3.34=8.75eV，故C正確；D、用能量為10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，要正好等于12.09eV，才能躍遷，故D錯(cuò)誤；故選：BC．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，一個(gè)大輪通過(guò)皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)，大輪的半徑是小輪的2倍．P點(diǎn)和Q點(diǎn)分別為大輪和小輪邊沿上的點(diǎn)。則P點(diǎn)與Q點(diǎn)的線速度之比為_(kāi)_____；P點(diǎn)與Q點(diǎn)的角速度之比為_(kāi)_____。參考答案：1:1

1:27.小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s．①圖甲中電極A為光電管的

（填“陰極”或“陽(yáng)極”）；②實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc=

Hz，逸出功W0=

J．參考答案：（1）陽(yáng)極；（2）5.15×1014；3.41×10﹣19【考點(diǎn)】光電效應(yīng)．【分析】光電子從金屬板上射出后被電場(chǎng)加速，由此可知A板為正極，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．根據(jù)逸出功W0=hv0，和光電效應(yīng)方程：EK=hv﹣W0直接進(jìn)行求解．【解答】解：（1）電子從金屬板上射出后被電場(chǎng)加速，由此可知A板為正極即為陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；由Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得：eUC=hv﹣W0，因此當(dāng)遏制電壓為零時(shí)，hvc=W0，根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率νC=5.15×1014Hz，（2）根據(jù)hvc=W0，則可求出該金屬的逸出功大小W0=6.63×10﹣34×5.15×1014=3.41×10﹣19J．故答案為：（1）陽(yáng)極；（2）5.15×1014；3.41×10﹣198.如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球套在豎直的絕緣桿上并能沿桿豎直下滑，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直。若小球的電荷量為q，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)豎直絕緣桿足夠長(zhǎng)，則小球由靜止釋放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______參考答案：9.（4分）變壓器鐵芯不是采用一整塊硅鋼，而是用薄硅鋼片疊壓而成的。這樣做的目的是為了

鐵芯中的電阻，

鐵芯中的渦流，提高變壓器的效率。（選填“減小”、“增大”）參考答案：增大、減小10.（3分）光子能量E=

，光子的動(dòng)量P=

。參考答案：Hv；11.庫(kù)侖定律公式：

___其中k是一個(gè)

參考答案：12.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是

（選填“直流”或“交流”）電源，某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的紙帶，其中A、B、C為紙帶上連續(xù)的三個(gè)打印點(diǎn)，為相鄰兩個(gè)打印點(diǎn)間的時(shí)間，為AC之間的距離，則在打B點(diǎn)時(shí)重物下落的速度為

。參考答案：交流、13.一閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為240πrad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)平行時(shí)，線圈的電動(dòng)勢(shì)為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場(chǎng)瞬時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則該線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為_(kāi)_________________；電動(dòng)勢(shì)在s末的瞬時(shí)值為_(kāi)________。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來(lái)，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．15.（6分）圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。（1）請(qǐng)比較P、Q兩點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說(shuō)明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場(chǎng)力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場(chǎng)力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場(chǎng)線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反)

(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.密閉容器的氣體壓強(qiáng)為p＝10－2Pa，溫度為27℃，估算其中分子的間距（保留一位有效數(shù)學(xué)字）.參考答案：7′10－7m17.在同一地點(diǎn)有甲、乙兩個(gè)單擺，當(dāng)甲完成8次全振動(dòng)時(shí)，乙擺在相同時(shí)間內(nèi)完成6次全振動(dòng)．若甲擺的擺長(zhǎng)比乙擺的擺長(zhǎng)短70厘米，求甲、乙兩擺的擺長(zhǎng)．參考答案：18.（10分）如圖所示，兩平行金屬板A、B水平放置，板長(zhǎng)L1=8cm，板間距離d=8cm，板間電壓U=300V。一質(zhì)量，電量的帶正電的粒子（重力不計(jì)），以初速度從兩板中央垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，粒子飛出平行板電場(chǎng)后，進(jìn)入CD、EF間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域，已知兩界面CD、EF相距為L(zhǎng)2=12cm，粒子穿過(guò)界面EF后，又射入固定在中心線上O2處的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域，且粒子在EF右側(cè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速率始終不變。求：（1）粒子飛出平行板電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向？（2）粒子穿過(guò)界面EF時(shí)偏離中心線O1O2的距離?（3）點(diǎn)電荷Q的電量和電性？(靜電力常數(shù)k=9×109Nm2/C2)參考答案：（1）帶電粒子在平行板間受電場(chǎng)力：

F=q帶電粒子在平行板間加速度為：