山东省烟台市莱州梁郭中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析

山东省烟台市莱州梁郭中学2022-2023学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.氢原子部分能级的示意图如题19图所示，不同色光的光子能量如下所示：色光光子能量范围（）红橙黄绿蓝—靛紫1.61--2.002.00—2.072.07—2.142.14—2.532.53—2.762.76—3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为红、蓝—靛黄、绿红、紫蓝—靛、紫参考答案：2.如图所示的电路中，当滑动变阻器的阻值减小一些时，设三盏灯都不会被烧坏，则灯的亮暗变化情况是（）A．．L1变亮，L2变暗，L3变亮 B．.L1变暗，L2变暗，L3变亮C．L1变亮，L2变暗，L3变暗 D．.L1变暗，L2变亮，L3变亮参考答案：A【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】当滑动变阻器的阻值减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律判断出总电流的变化，可判断L3亮度的变化．根据串联电路分压特点，分析并联部分电压的变化，可判断L2亮度的变化．根据总电流与通过L2的电流变化，可分析出通过L1的电流变化，从而判断出L1亮度的变化．【解答】解：当滑动变阻器的阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，L3亮度变亮．根据串联电路分压特点：电压与电阻成正比，可知并联部分电压减小，通过L2的电流减小，L2亮度变暗．因为总电流增大，而通过L2的电流减小，所以通过L1的电流增大，L1亮度变亮．故A正确．故选A3.（多选）如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则()A．小球可能带正电B．小球做匀速圆周运动的半径为C．小球做匀速圆周运动的周期为D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加参考答案：BC4.(单选)利用如图所示的电路可测出电压表的内阻，电源的内阻可以忽略，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表均对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的－R图象为下图中的(

)参考答案：A5.某水电站，用总电阻为5Ω的输电线输电给940km外的用户，其输出电功率是3×106kW．现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（）A．输电线上输送的电流大小为l×105AB．输电线上损失电压为30kVC．该输电系统的输电效率为95%D．若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5×108kW参考答案：B【考点】远距离输电．【分析】根据P=UI求出输电线上的电流，根据△U=IR求出输电线上损失的电压，根据求出输电线上损失的功率．【解答】解：A、输电线上的电流I=．故A错误．B、输电线上损失的电压△U=IR=6000×5V=30000V．故B正确．C、输电线上损耗的功率W，则输电效率η=．故C错误．D、改用10kV的电压输电，则输电线上的电流I=，则输电线上损耗的功率W．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.如图所示，a、b、c是某电场中一条电场线AB上的三点，且Aa=ab=bc=cB，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示三点的电势和电场强度大小，（1）若该电场是匀强电场，则φa、φb、φc的大小关系为

，Ea、Eb、Ec的大小关系为

；（2）若该电场是A处的点电荷产生的，则φa、φb、φc的大小关系为

，Ea、Eb、Ec的大小关系为 ；（3）若该电场是B处的点电荷产生的，则φa、φb、φc的大小关系为

，Ea、Eb、Ec的大小关系为

；（4）若A、B处分别为两个等量异种电荷，则φa、φb、φc的大小关系为

，Ea、Eb、Ec的大小关系为

参考答案：（1）φa>φb》>φc，Ea=Eb=Ec、（2），φa>φb>φc

Ea>Eb>Ec（3）

φa>φb>φc

Ea<Eb<Ec

（4）φa>φb》>φc

Ea=Ec>Eb。7.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小为__________和电极__________(填M或N)的电势高。参考答案： 8.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J，气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J.参考答案：吸收，0.6，0.2。9.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角．(1)现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针________(填“有”或“无”)偏转．(3)光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有________(填“粒子性”或“波动性”)．甲图中金属片张开是因为验电器带________(填“正”或“负”)电，若改用强度较弱的紫外线照射锌板________(填“能”或“不能”)使金属片张开；乙图中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．参考答案：

(1).减小

(2).无

(3).粒子性

(4).正

(5).能

(6).>【详解】(1)在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带少量负电的金属小球与锌板接触，会使锌板上带的正电减少，验电器指针偏角将减小。(2)钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应；改用红外线灯照射锌板，红外线的频率小于黄光的频率，红外线也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。(3)光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有粒子性。紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，验电器带正电，验电器的金属片张开。只要入射光的频率大于截止频率，光电效应就会发生。较弱的紫外线照射锌板，锌板一样产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，验电器带正电，验电器的金属片张开。乙图中光子与电子碰撞后，光子的能量减小，光子的频率减小，则。10.边长为a的正方形，处于有界磁场如图，一束电子水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则vA：vC=_______；所经历的时间之比tA：tB=________。

参考答案：1：2；2：111.质量为0.2kg的小球竖直向下以12m/s的速度落至水平地面，再以8m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为

kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到的地面的平均作用力大小为

N（取m/s2）参考答案：12.某同学在研究长直导线周围的磁场时，为增大电流，用多根导线捆在一起代替长直导线，不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r，测得下表所示数据：由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=__________T．（要求估算出比例系数，保留一位有效数字，用等式表示）在由数据得出关系式时可以采用保持某一物理量不变，采用作图或从数据上得出另外两个物理量之间的关系，这在物理量上被称作_________法，是物理学中经常应用的方法之一.参考答案：B=（2分）

控制变量法13.半径为右端开小口的导体圆环和长为的导体直杆，单位长度电阻均为．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，杆在圆环上以速度平行于直径向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心开始，杆的位置由确定，如图所示．则时，杆产生的电动势为

；时，杆受的安培力大小为

参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约30Ω，额定功率为30W）；电流表A1（量程0~0.6A，内阻0.1Ω）；电流表A2（量程0~3A，内阻0.05Ω）；电压表V1（量程0~3V，内阻2kΩ）；电压表V2（量程0~15V，内阻3kΩ）；滑动变阻器（0~10Ω），蓄电池（电动势为15V）、开关、导线.（1）为了较准确测量Rx阻值，电压表应选________

、电流表应选_______。（2）设计测量电路，画出电路图。参考答案：（1）V2；A1；（2）电路图如下图所示。15.(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是________．A．选细线做为摆线B．单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C．拴好摆球后，令其自然下垂时测量摆长D．计时起止时刻，选在最大摆角处

(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________.A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将49次全振动记为50次(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________(用k表示)．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd，质量为m、电阻为R，垂直纸面向外的匀强磁场区域宽度为H（H>L），磁感应强度为B.线框竖直上抛，线框ab边向上离开磁场时的速率是进入磁场时速率的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．不计空气阻力，整个运动过程中线框不转动.求线框向上（1）ab边离开磁场时的速率；（2）通过磁场过程中安培力所做的功；（3）完全进入磁场过程中所通过横截面的电荷量．参考答案：（1）（2）（3）（1）线框落下并匀速进入磁场时合力为零，则而

解得：因为从线框向上离开磁场到再次进入磁场的过程中合外力做功为零,所以ab边离开磁场时的速率与线框匀速进入磁场时的速率相等。即（2）此过程中由动能定理有得（3）由

由以上几式解得：17.如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小球，从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管，细管的上口距地面高为h，为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：(1)小球的初速度；(2)应加电场的电场强度；(3)小球落地时的动能。参考答案：18.一种自行车车头灯供电的小型交流发电机，下图甲为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab边平行，它的一端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图8乙所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动．设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B＝0.010T，自行车车轮的半径R1＝35cm，小齿轮的半径R2＝4.0cm，大齿轮的半径R3＝10.0cm.现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U＝3.2V？(假设摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)参考答案：：旋转线框产生感应电动势的峰值Em＝NBSω0