山东省济南市杞县高级中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析

山东省济南市杞县高级中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(多选)在如图所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后，下列判断正确的是（

）A.灯泡L1的电阻为12ΩB.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C.灯泡L1消耗的电功率为0.75WD.灯泡L2消耗的电功率为0.30W参考答案：ACD2.如图所示的电路中，输入电压U恒为l2V，灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0．50。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是

A、电动机的输入功率为12W

B、电动机的输出功率为12W

C、电动机的热功率为2.0W

D、整个电路消耗的电功率为22W参考答案：AC3.(多选)如图所示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（

）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小参考答案：ABC4.在某一高度以的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为时，以下判断正确的是(g取)()A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向上B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向下C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向上D.小球的位移大小一定是15m参考答案：ACD【详解】小球被竖直向上抛出，做的是匀变速直线运动，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式求出，规定竖直向上为正方向，当小球的末速度大小为10m/s、方向竖直向上时，v＝10m/s，用公式求得平均速度为15m/s，方向竖直向上，A正确；当小球的末速度大小为10m/s、方向竖直向下时，v＝－10m/s，用公式求得平均速度大小为5m/s，方向竖直向上，C正确，B错误；由于末速度大小为10m/s时，球的位置一定，距起点的位移h＝＝15m，D正确；故选ACD。5.一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为g，空气阻力不计，小球在下落h的过程中，则（）A．小球的动能增加 B．小球的电势能增加C．小球的重力势能减少 D．小球的机械能减少参考答案：B【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】根据动能定理研究动能的变化和重力做功与重力势能的关系，电势能的变化．电场力做负功，机械能减小，根据能量守恒可知机械能减小量等于小球电势的增加量．高度下降，重力势能减小．【解答】解：A、根据动能定理：小球动能的变化量等于合力做功，△Ek=F合?h=mah=mgh．故A错误．B、小球的重力做正功mgh，重力势能减小mgh，根据能量守恒定律得：小球电势能增加mgh﹣=，故B正确C、由上可知：重力势能减小mgh，故C错误．D、由上可知：重力势能减小mgh，动能增加，则机械能减小．故D错误．故选B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角与折射角，作出—图象如图9-7所示，下列判断中哪些是正确的？___________A．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的

B．玻璃的折射率为0.67C．玻璃折射率为1.5

D．玻璃临界角的正弦值为0.67参考答案：ACD7.．直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为，远轴端为，如图所示。忽略到转轴中心线的距离，则点电势

点电势（填大于、等于或小于），每个叶片产生的感应电动势E=

。参考答案：小于

8.（填空）（2012秋?铜官山区校级期中）自然界只存在电和电两种电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带电，用毛皮摩擦过的胶木棒带电．电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是

，或者是

．这个结论叫作电荷守恒定律．参考答案：正，负，正，负，从一个物体转移到另一个物体，从物体的一部分转移到另一部分．电荷守恒定律自然界只存在正电和负电两种电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的胶木棒带负电．电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是从一个物体转移到另一个物体，或者是从物体的一部分转移到另一部分．这个结论叫作电荷守恒定律．故答案为：正，负，正，负，从一个物体转移到另一个物体，从物体的一部分转移到另一部分．9.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像．将这个电阻R分别接到a，b两电源上，那么电源效率较高的是

电源，电源的输出功率较大的是

电源。参考答案：b,

a10.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变．若密闭的空气可视为理想气体，在上述空气体积变化的过程中，外界对空气做了0.6J的功，则空气

（选填“吸收”或“放出”）了

J的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能

（选填“增加”或“减小”）．参考答案：放出（2分），

0.6（2分），

减小11.用频率为ν的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示，Uc为遏止电压.已知电子电荷量为-e，普朗克常量为h，则光电子的最大初动能Ekm=

；该光电管发生光电效应的极限频率ν0=

．参考答案：Ekm=eUc

ν0=ν-eUc/h

12.直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟

的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的方向。参考答案：13.磁场对电流的作用力方向可以用

来判断，其中垂直穿过掌心的方向是

，四指所指的是

，大拇指所指的是

。参考答案：左手定则

磁感线方向

电流方向

磁场力方向三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×106Hz)。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的。右下表是某微波炉的部分技术参数，问：（1）该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？（2）该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少?（3）如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30min，则做这道菜需消耗的电能为多少?参考答案：解析：（1）波长m=0.12m

（3分）（2）额定电流A=5A

（2分）（3）消耗的电能J=1.98×106J

（3分）17.（计算）如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为,匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体以加速度a=3m/s2加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g=10m/s2）参考答案：

→18.如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L．在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B大小未知，圆形磁场区域半径为r．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，∠MON=120°，粒子重力可忽略不计．（1）求粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A点出发到从N点离开磁场所经历的时间；（3）若粒子在离开磁场前某时刻，磁感应强度方向不变，大小突然变为B′，此后粒子恰好被束缚在磁场中，则B′的最小值为多少？参考答案：解：（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有：EqL=mv2解得：v=（2）粒子在磁场中完成了如图所示的部分远运动，设其半径为R，因洛伦兹力提供向心力所以有：qvR=m由几何关系得：=tan30°所以B=设粒子在电场中加速的时间为t1，在磁场中偏转的时间t2粒子在电场中运动的时间t2=m=粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为T==由于∠MON=120°，所以∠MO′N=60°故粒子在磁场中运动时间t2=T=所以粒子从A点出发到从N点离开磁场所用经历的时间：t=t1+t2=+（3）如图所示，当粒子运动到轨迹与OO′连线交点处改变磁场大小时，粒子运动的半径最大，即B′对应最小值，由几何关系得此时最大半径有：Rm=所以B′=（+1）答：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小v=；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A点