河北省石家庄市井陉县第二中学2023年高二物理下学期期末试题含解析

河北省石家庄市井陉县第二中学2023年高二物理下学期期末试题含解析一、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.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E＝F/q②场强E＝U/d③场强E＝kQ/r2④电场力做功W＝UqA、①③

B、②③

C、②④

D、①④参考答案：D2.在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光.关于这个实验下面的说法中正确的是

A．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B．闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯过一会同时熄灭D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭参考答案：C3.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中（

）A.辐射光子,获得能量

B.吸收光子,获得能量C.吸收光了,放出能量

D.辐射光子,放出能量参考答案：D4.如图4所示，空间中有两个点电荷Q1和Q2，在两电荷所在平面上有a、b、c、d四点，其中a、b位于电荷连线的延长线上，c点位于两电荷连线的中点，d点位于两电荷连线的垂直平分线上。则以下判断正确的是（

）A．若a点的电场强度为零，则说明Q1和Q2为异种电荷，且|Q1|<|Q2|B．若c点的电场强度为零，则说明Q1和Q2是异种电荷，且|Q1|＝|Q2|C．若b点的电场强度为零，则说明Q1和Q2是同种电荷，且|Q1|>|Q2|D．无论两电荷是同种电荷还是异种电荷，d点的电场强度都不可能为零参考答案：AD5.关于波的波粒二象性，正确的说法是()A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著B．光的波长越长，光的能量越大，波动性越显著C．频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V

当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要

m2。

参考答案：7.在做“练习使用打点计时器”的实验时，如图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以0、1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为T＝

s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3.00cm、x2＝7.50cm、x3＝13.50cm，则打下计数点1时小车的速度等于

m/s，小车加速度的大小为

m/s2。参考答案：8.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是（选填：甲、乙、丙）。参考答案：9.（5分）如图所示，一甲虫从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，已知球面半径为R，甲虫与碗的内表面的静摩擦因数为μ=0.25，它可以爬的最大高度为＿＿＿＿＿。参考答案：H＝R（1－）10.用能量为l5eV的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为12.45eV，该金属的逸出功为

eV．氢原子的能级如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种．参考答案：2.55;211.如图2-2-11所示，用100N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，物体与水平面间动摩擦因数μ=0.5，物体运动了2s，则物体的加速度为_____m/s，在此过程中拉力F做的功W1=______J，重力G做的功W2=_______J，物体克服阻力做功W3=_______J，2s过程中拉力的平均功率_______W，2s末拉力的瞬时功率_______W参考答案：12.（4分）如图所示，一带电小球，恰好能在电容器内的竖直平面内做匀速圆周运动，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，电容器两板间距离为d，电源的电动势大小为U，则小球做匀速圆周运动的周期为

；小球绕行的方向为

.（填“逆时针”或“顺时针”）参考答案：；顺时针

13.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，当开关闭合时，发现指针向右摆动，若要使指针向左摆动，滑片向

（选左或右）迅速移动，线圈A竖直向上运动时，穿过线圈B的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.06Wb，经历的时间为0.2s，则每匝线圈中产生的感应电动势为

0.2V。参考答案：左

变小

0.3

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

15.现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W起

的作用。②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，

。改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E=

，内阻r=

。（结果保留两位有效数字）参考答案：①防止短路，电流过大，烧坏电源

②读取电压表的示数，10V

，46±2Ω.（漏写单位，没分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的求：（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻R2的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值。参考答案：

20Ω

5Ω

300Ω（1）将AB延长后交U轴与20V处，交I轴于1.0A处,（2）滑片P滑至右端时由图象知此时对应于B点∴由串联电路的电压分配与阻值正成比知（3）滑片滑到左端时由图象可知外电压为

R1与R3并联后的总电阻为，又，解得：17.在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如上图所示．不计粒子重力，求(1)M、N两点间的电势差UMN；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.参考答案：(1)设粒子过N点时的速度为v，有＝cosθ

①故v＝2v0

②粒子从M点运动到N点的过程，有qUMN＝mv2－mv

③UMN＝

④(2)粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为O′N，有qvB＝⑤

r＝

⑥(3)由几何关系得ON＝rsinθ

⑦设粒子在电场中运动的时间为t1，有ON＝v0t1

⑧t1＝

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝

⑩设粒子在磁场中运动的时间为t2，有t2＝T

?t2＝

?

t＝t1＋t2

t＝18.如图所示，abcd是倾角为θ的光滑绝缘斜面。有边界的宽度为l的匀强磁场垂直斜面，图中与斜面底边cd平行的虚