河北省邯鄲市涉縣河南店鎮(zhèn)中學2022-2023學年高二物理期末試卷含解析

河北省邯鄲市涉縣河南店鎮(zhèn)中學2022-2023學年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.氦原子被電離一個核外電子后，形成類氫結(jié)構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是

A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV

D．54.4eV參考答案：B2.一個物體在地球表面所受的引力為F，則該物體在距離地面高度為地球半徑的2倍時，所受引力為A．

B．

C．

D．參考答案：D3.（單選）關于機械波的說法正確的是（）A．當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，保持不變的是波長B．兩個振動情況完全相同的質(zhì)點間的距離是一個波長C．振源振動一個周期，波就向前傳播一個波長的距離D．當兩列波相遇時總是能夠發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象參考答案：解：A、波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)中傳播時，頻率一定不變，波速由介質(zhì)決定，波長與波速成正比，故波長可能發(fā)生變化；故A錯誤；B、波長是兩個振動情況完全相同的相鄰質(zhì)點間的距離；故B錯誤；C、一個周期內(nèi)波向前傳播一個波長；故振源振動一個周期，波就向前傳播一個波長的距離；故C正確；D、只有兩列頻率相同的波才能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象；故D錯誤；故選：C．4.如圖所示，在光滑水平布的彈簧振子，彈簧形變的最大限度為20cm，圖示P位置是彈簧振子處于自然伸長的位置，若將振子m向右拉動5cm后由靜止釋放，經(jīng)0.5s振子m第一次回到P位置，關于該彈簧振子，下列說法正確的是（）A．該彈簧振子的振動頻率為1HzB．若向右拉動10cm后由靜止釋放，經(jīng)過1s振子m第一次回到P位置C．若向左推到2cm后由靜止釋放，振子m連續(xù)兩次經(jīng)過P位置的時間間隔是2sD．在P位置給振子m任意一個向左向右的初速度，只要位移不超過20cm，總是經(jīng)0.5s速度就降為0參考答案：D【考點】簡諧運動的振幅、周期和頻率；簡諧運動的振動圖象．【分析】物體第一次向左運動過程，水平方向，結(jié)合振動的周期性即可求出周期的大小；振動的周期與振幅的大小無關．【解答】解：A、將振子m向右拉動5cm后由靜止釋放，經(jīng)0.5s振子m第一次回到P位置經(jīng)歷T，所以：T=4×0.5s，振動的頻率：f=Hz．故A錯誤；B、振動的周期與振幅的大小無關，所以若向右拉動10cm后由靜止釋放，經(jīng)過0.5s振子m第一次回到P位置．故B錯誤；C、振動的周期與振幅的大小無關，振子m連續(xù)兩次經(jīng)過P位置的時間間隔是半個周期，即1s．故C錯誤；D、振動的周期與振幅的大小無關，在P位置給振子m任意一個向左向右的初速度，只要位移不超過20cm，總是經(jīng)=0.5s到達最大位置處，速度就降為0．故D正確．故選：D5.圖為一帶正電油滴從A點以豎直向上的初速度v0射入水平方向的勻強電場中的一段運動軌跡（圖中實線），在C處時豎直方向的速度減為零。虛線為一族等差等勢面。不計空氣阻力，則此帶電油滴從A運動到C的過程中，能量變化情況為（

）

A.動能先減小后增大

B.動能和電勢能之和減小

C.電勢能增加

D.動能、重力勢能和電勢能之和不變參考答案：DAB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.兩列簡諧波沿x軸相向而行，波速均為v=0.4m/s，兩波源分別位于A、B處，t=0時的波形如圖所示．當t=2.5s時，M點的位移為

cm，N點的位移為

cm．參考答案：2，0【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象；波的疊加．【分析】根據(jù)波速可確定2.5s時兩列波傳播的距離，由此可確定兩波在2.5s時的波形圖，由波的疊加可知兩點的位移．【解答】解：在t=0到t=2.5s時間內(nèi)，A波向右傳播的距離為△x=v△t=0.4×2.5=1.0m；B波向左傳播的距離也是△x=v△t=0.4×2.5=1.0m，據(jù)此畫出在t=2.5s時刻的波形圖如圖，其中藍色的是以A為波源的波形，紅色的是以B為波源的波形．然后根據(jù)振動的疊加，xM=0+2=2，xN=0+0=0．故答案為：2，07.用a粒子（）轟擊氮核（），結(jié)果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿個中子。參考答案：質(zhì)子，98.(1分)避雷針利用

原理來避雷：帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產(chǎn)生的感應電荷會通過針尖放電，逐漸中和云中的電荷，使建筑物免遭雷擊。參考答案：尖端放電9.如果取分子間距離r=r0(r0=10-10m)時為分子勢能的零勢能點，則r<r0時，分子勢能為

值；r>r0時，分子勢能為

值。如果取r→∞遠時為分子勢能的零勢能點，則r>r0時，分子勢能為

值；r<r0時，分子勢能可以為

值。（填“正”、“負”或“零”）參考答案：正正負負或正，零10.某實驗小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校海?）用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為

cm．（2）小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是

．（填選項前的字母）A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時B．測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較?。畢⒖即鸢福?.97，C．【考點】用單擺測定重力加速度．【分析】游標卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加游標尺讀數(shù)，不需要估讀；擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運動；單擺擺球經(jīng)過平衡位置的速度最大，最大位移處速度為0，在平衡位置計時誤差最??；由單擺的周期公式即可求解．【解答】解：（1）游標卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加游標尺讀數(shù)；固定刻度讀數(shù)為：0.9cm；游標尺第7刻線與主尺刻線對其，讀數(shù)為0.07cm，故讀數(shù)為：0.07+0.9=0.97cm；（2）A、用單擺的最大擺角應小于5°，故A錯誤；B、一個周期的時間內(nèi)，擺球通過最低點2次，故B錯誤；C、由單擺的周期公式可推出重力加速度的計算式g=可知，擺長偏大則代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大，故C正確；D、為減小實驗誤差因，應選擇密度較大的擺球，故D錯誤．故選C．故答案為：0.97，C．11.（10分）一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為=2.0×103kg，發(fā)動機的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重力的0.1倍。若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為=1.0m/s2。達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛。試求：（可直接寫計算結(jié)果）（1）汽車的最大行駛速度為

；

（2）汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度

；（3）當速度為5m/s時，汽車牽引力的瞬時功率

；（4）當汽車的速度為32m/s時的加速度

；

（5）汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間

。參考答案：40，20，20000，0.25，57.512.用多用電表測量某電阻的阻值時，先將選擇開關置于“×10”擋，把兩支表筆________，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0”。此時電流的方向是從________（填“黑”或“紅”）表筆流出電表。然后將兩支表筆與電阻兩極連接，指針位置如圖，則被測電阻的阻值為_________。參考答案：13.已知空氣中的聲速是340m/s，水中的聲速是1450m/s，在空氣中的波長為1m，在水中傳播時的波長為_______m，該聲波在鐵軌中傳播的波長為14.4m，那么在鐵軌中的聲速為________m/s。參考答案：4.26

4896三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）某電流表的量程為10mA，當某電阻兩端的電壓為8V時，通過的電流為2mA，如果給這個電阻兩端加上36V的電壓，能否用這個電流表來測量通過該電阻的電流？并說明原因。參考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用這個電流表來測量通過該電阻的電流。15.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強度，r為距導線的距離。在水平長直導線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流i，被兩根輕質(zhì)絕緣細線靜止地懸掛，如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細線內(nèi)的張力均為T0。當MN通以強度為I1的電流時，兩細線內(nèi)的張力均減小為T1，當MN內(nèi)電流強度變?yōu)镮2時，兩細線內(nèi)的張力均大于T0。（1）分別指出強度為I1、I2的電流的方向（2）求MN分別通以強度為I1、I2的電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比（3）當MN內(nèi)的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，試求I3。參考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）當MN中通以電流I時，線圈所受安培力大小為F1＝KI1iL（－）

F2＝KI2iL（－）F1:F2＝I1:I2，（3）

2T0＝G2T1＋F1＝G若加速度向下：F3＋G＝Ga/g根據(jù)第（2）問結(jié)論：I1:I3＝F1:F3＝（G-2T1）/(Ga/g-G)=（T0－T1）g/（a－g）T0，I3＝（a－g）T0I1/（T0－T1）g（方向向右）若加速度向上：F3-G＝Ga/g根據(jù)第（2）問結(jié)論：I1:I3＝F1:F3＝（G-2T1）/(Ga/g+G)=（T0－T1）g/（a+g）T0，I3＝（a+g）T0I1/（T0－T1）g（方向向左）17.如圖甲所示，固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌。間距d=0.5m，導軌右端連接一阻值為4Ω的小燈泡L，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場。磁感應強度B隨時間t變化如圖乙所示，CF長為2m。在t=0時，金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置的整個過程中，小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化。已知ab金屬棒電阻為1Ω。求：

(1)通過小燈泡的電流強度；(2)恒力F的大??；(3)金屬棒的質(zhì)量。參考答案：(1)金屬棒未進入磁場．電路電阻：R總＝RL+Rab＝5Ω

1分回路中感應電動勢：E1＝＝0.5V

2分燈泡中的電流強度：＝0.1A

1分(2)因燈泡亮度不變．故在4s末金屬棒剛好進入磁場．且做勻速運動；此時金屬棒中的電流強度：I＝IL＝0.1A

2分恒力的大小：F＝BId＝0.1N

2分(3)金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢：E2＝I（RL+Rab）＝0.5V

1分金屬棒在磁場中的速度：v＝＝0.5m/s

1分金屬棒的加速度：a＝＝0.125m/s2

1分金屬棒的質(zhì)量：m＝＝0.8kg

18.如圖所示，真空中有以O′為圓心，r為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度為B。圓的最下端與x軸相切于直角坐標原點O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場強大小為E的勻強電場，在坐標系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，現(xiàn)從坐標原點O沿y軸正方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場中做半徑為r的勻速圓周運動，然后進入電場到達x軸上的C點。已知質(zhì)子帶電量為+q，質(zhì)量為m，不計質(zhì)子的重力、質(zhì)子對電磁場的影響及質(zhì)子間的相互作用力。求：（1）質(zhì)子剛進入電場時的速度方向和大小；（2）OC間的距離；（3）若質(zhì)子到達C點后經(jīng)過第四限的磁場后恰好被放在x軸上D點處（圖上未畫出）的一檢測裝置