广西壮族自治区桂林市新世纪高级中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

广西壮族自治区桂林市新世纪高级中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析一、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1.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点运动频率是4HzB．在10s要内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度是零D．在t=1s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同参考答案：B【考点】简谐运动的振动图象．【分析】由图可知质点振动周期、振幅及各点振动情况；再根据振动的周期性可得质点振动的路程及各时刻物体的速度．【解答】解：A、由图可知，质点振动的周期为4s，故频率为Hz=0.25Hz，故A错误；B、振动的振幅为2cm，10s内有2.5个周期，故质点经过的路程为2.5×4×2cm=20cm，故B正确；C、4s质点处于平衡位置处，故质点的速度为最大，故C错误；D、1s时质点位于正向最大位移处，3s时，质点处于负向最大位移处，故位移方向相反，故D错误；故选：B．2.如图所示，一圆柱形简内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横藏面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入简內，射入时的速度方向与MN成角。当圆简绕其中心轴以角速度w顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒。不计粒子重力，粒子在筒内未与简壁发生碰撞，则下列说法正确的是A.筒内磁场的磁感应强度大小为B.筒内磁场的磁感应强度大小为C.粒子飞入的速度大小为D.粒子飞入的速度大小为Rw参考答案：BC【详解】根据题意，粒子运动的时间为，带负电的粒子的轨迹图象如图所示：根据几何关系可知粒子运动的圆心角为，粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律，圆周运动公式，解得：，联立解得：，故B正确，A错误。根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律，解得半径为，结合B的大小得到：，故C正确，D错误。3.（单选）关于功，下列说法中正确的是（

）A．力和位移都是矢量，所以功也是矢量

B．功只有大小而无方向，所以功是标量C．功的大小仅由力决定，力越大，做功越多

D．功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多参考答案：B4.一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是(

)参考答案：BC5.有两颗地球同步卫星，下列关于它们的说法中正确的是（）A.轨道半径可以不同B.线速度大小可以不同C.均有可能通过南京上空D.运行的线速度一定小于第一宇宙速度参考答案：DA、根据万有引力提供向心力，解得，可知，轨道半径一定，故A错误；

B、根据万有引力提供向心力，得，轨道相同，则线速度大小一定，故B错误；

C、地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不可能经过南京上空，故C错误；

D、根据可知，近地卫星的轨道半径近似等于地球半径，此时速度等于，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D正确。点睛：本题主要考查卫星的相关知识，能根据万有引力提供圆周运动向心力分析描述圆周运动物理与卫星轨道半径的关系，知道同步卫星的轨道平面与赤道平面重合。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1，经时间t后做匀减速直线运动，加速度大小为a2，若再经时间t恰能回到出发点，则a1：a2应为__________.参考答案：1:37.把一根粗细均匀、电阻为20Ω的电阻丝对折后，它的电阻变为________Ω。参考答案：8.某同学有一条打点计时器打出的小车运动的纸带如图所示.，取计数点A、B、C、D、E.每相邻两个计数点间还有4个实验点(图中未画出),已用刻度尺测量以A为起点,到B、C、D、E各点的距离且标在图上,则纸带运动加速度的大小为a=

m/s2,打纸带上C点时瞬时速度大小vC=

m/s.(结果保留三位有效数字)参考答案：0.497

0.1559.如图11所示，在正的点电荷形成的电场中，A、B两点间的电势差U＝200V．电荷量为6×10-8C的正试探电荷从A点移到B点，电场力对其做的功为___________J，A、B两点中电势较高的点是______________点．参考答案：

10.（3分）一个理想的单摆，已知其周期为T，如果由于某种原因(如转移到其它星球)自由落体运动的加速度变为原来的1/2，振幅变为原来的1/3，摆长变为原来的1/4，摆球质量变为原来的1/5，它的周期变为_______T。

参考答案：11.有一个电压表的量程为3V，内阻为900Ω，由于没有电流表，需要将其改装成一个量程为0.6A的电流表，则应该

联一个阻值为

Ω的电阻。参考答案：并

512.如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力做功为___________．参考答案：13.如图所示，使闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电。已知磁场的磁感应强度为B，线圈abcd面积为S，线圈转动的角速度为?。当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为______；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为______。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究单摆的周期T与摆长L关系”的实验中，回答下列问题：

⑴摆线要尽量选择细一些、伸缩性小一些，并尽可能

▲

（填“长”、“短”）一些；摆球要尽量选择质量

▲

（填“大”、“小”）、体积小一些的；⑵L与T2的关系式为

▲

；⑶测出不同摆长L对应的周期值T，作出L-T2的图线如图。根据图线上A、B的两点坐标，可求出g=

▲

。

参考答案：⑴长（１分）

大（１分）

⑵（２分）⑶（２分）15.某同学要测量一个额定功率为1W、阻值约为5Ω的导体的电阻率。实验室中现有如下实验器材：蓄电池E(电动势约为12V，内阻不计)、开关、导线若干外，还有A．电流表A1(量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω)B．电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.05Ω)C．电压表V1(量程0～3V，内阻约为3kΩ)D．电压表V2(量程0～15V，内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器R1(0～500Ω)F．滑动变阻器R2(0～10Ω)（1）用游标卡尺测量导体的直径，其读数d＝_____

___cm。（2）电流表应选______、电压表应选_______、滑动变阻器应选_______。(填器材前的字母序号)．（3）为了较准确的测量导体的阻值，要求电压从零开始调节，多测几组数据，画出U－I图象，从而求出导体的阻值．在方框内画出该实验的电路图．参考答案：.(1)（2分）3.06

(2)（3分）

A

C

F

（3）（3分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60o角，一个电荷量为q＝4×10─8C的正电荷从a移到b，电场力做功为W1＝1.2×10─7J，求： （1）匀强电场的场强E； （2）电荷从b移到c，电场力做的功W2； （3）a、c两点的电势差Uac。参考答案：（1）设ab间距为d1，则有：W1＝qEd1（2分）解得：＝60V/m（2分）（2）设bc两点沿场强方向的距离为d2，则有：＝1.44×10─7J。（4分）（3）电荷从a移到c电场力做功为：W＝W1＋W2＝qUac所以：＝6.6V。（4分）17.（22分）有两个处于基态的氢原子、，静止，以速度与之发生碰撞．己知：碰撞后二者的速度和在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，试论证：速度至少需要多大（以表示）？己知电子电量为，质子质量为。电子质量为．氢原子的基态能量为。参考答案：解析：为使氢原子从基态跃迁到激发态，需要能量最小的激发态是的第一激发态．已知氢原子的能量与其主量子数的平方成反比．

（1）又知基态（）的能量为－13.58，即所以

的第一激发态的能量为

（2）为使基态的氢原子激发到第一激发态所需能量为

（3）这就是氢原子从第一激发态跃迁到基态时发出的光子的能量，即

（4）式中为光子的频率，从开始碰到发射出光子，根据动量和能量守恒定律有

（5）

（6）光子的动量。由（6）式可推得，因为，所以，故（5）式中光子的动量与相比较可忽略不计，（5）式变为

（7）符合（6）、（7）两式的的最小值可推求如下：由（6）式及（7）式可推得经配方得

（8）由（8）式可看出，当时，达到最小值，此时

（9）

（10）代入有关数据，得

（11）答：原子的速度至少应为．18.