河北省邯郸市涉县河南店镇中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析

河北省邯郸市涉县河南店镇中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析一、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.氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是

A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV

D．54.4eV参考答案：B2.一个物体在地球表面所受的引力为F，则该物体在距离地面高度为地球半径的2倍时，所受引力为A．

B．

C．

D．参考答案：D3.（单选）关于机械波的说法正确的是（）A．当波从一种介质进入另一种介质，保持不变的是波长B．两个振动情况完全相同的质点间的距离是一个波长C．振源振动一个周期，波就向前传播一个波长的距离D．当两列波相遇时总是能够发生稳定的干涉现象参考答案：解：A、波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速由介质决定，波长与波速成正比，故波长可能发生变化；故A错误；B、波长是两个振动情况完全相同的相邻质点间的距离；故B错误；C、一个周期内波向前传播一个波长；故振源振动一个周期，波就向前传播一个波长的距离；故C正确；D、只有两列频率相同的波才能发生稳定的干涉现象；故D错误；故选：C．4.如图所示，在光滑水平布的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20cm，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经0.5s振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是（）A．该弹簧振子的振动频率为1HzB．若向右拉动10cm后由静止释放，经过1s振子m第一次回到P位置C．若向左推到2cm后由静止释放，振子m连续两次经过P位置的时间间隔是2sD．在P位置给振子m任意一个向左向右的初速度，只要位移不超过20cm，总是经0.5s速度就降为0参考答案：D【考点】简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的振动图象．【分析】物体第一次向左运动过程，水平方向，结合振动的周期性即可求出周期的大小；振动的周期与振幅的大小无关．【解答】解：A、将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经0.5s振子m第一次回到P位置经历T，所以：T=4×0.5s，振动的频率：f=Hz．故A错误；B、振动的周期与振幅的大小无关，所以若向右拉动10cm后由静止释放，经过0.5s振子m第一次回到P位置．故B错误；C、振动的周期与振幅的大小无关，振子m连续两次经过P位置的时间间隔是半个周期，即1s．故C错误；D、振动的周期与振幅的大小无关，在P位置给振子m任意一个向左向右的初速度，只要位移不超过20cm，总是经=0.5s到达最大位置处，速度就降为0．故D正确．故选：D5.图为一带正电油滴从A点以竖直向上的初速度v0射入水平方向的匀强电场中的一段运动轨迹（图中实线），在C处时竖直方向的速度减为零。虚线为一族等差等势面。不计空气阻力，则此带电油滴从A运动到C的过程中，能量变化情况为（

）

A.动能先减小后增大

B.动能和电势能之和减小

C.电势能增加

D.动能、重力势能和电势能之和不变参考答案：DAB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v=0.4m/s，两波源分别位于A、B处，t=0时的波形如图所示．当t=2.5s时，M点的位移为

cm，N点的位移为

cm．参考答案：2，0【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象；波的叠加．【分析】根据波速可确定2.5s时两列波传播的距离，由此可确定两波在2.5s时的波形图，由波的叠加可知两点的位移．【解答】解：在t=0到t=2.5s时间内，A波向右传播的距离为△x=v△t=0.4×2.5=1.0m；B波向左传播的距离也是△x=v△t=0.4×2.5=1.0m，据此画出在t=2.5s时刻的波形图如图，其中蓝色的是以A为波源的波形，红色的是以B为波源的波形．然后根据振动的叠加，xM=0+2=2，xN=0+0=0．故答案为：2，07.用a粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿个中子。参考答案：质子，98.(1分)避雷针利用

原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。参考答案：尖端放电9.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为

值；r>r0时，分子势能为

值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为

值；r<r0时，分子势能可以为

值。（填“正”、“负”或“零”）参考答案：正正负负或正，零10.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为

cm．（2）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是

．（填选项前的字母）A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小．参考答案：0.97，C．【考点】用单摆测定重力加速度．【分析】游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数，不需要估读；摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小；由单摆的周期公式即可求解．【解答】解：（1）游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数；固定刻度读数为：0.9cm；游标尺第7刻线与主尺刻线对其，读数为0.07cm，故读数为：0.07+0.9=0.97cm；（2）A、用单摆的最大摆角应小于5°，故A错误；B、一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故B错误；C、由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式g=可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误．故选C．故答案为：0.97，C．11.（10分）一种氢气燃料的汽车，质量为=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重力的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：（可直接写计算结果）（1）汽车的最大行驶速度为

；

（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度

；（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率

；（4）当汽车的速度为32m/s时的加速度

；

（5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间

。参考答案：40，20，20000，0.25，57.512.用多用电表测量某电阻的阻值时，先将选择开关置于“×10”挡，把两支表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。此时电流的方向是从________（填“黑”或“红”）表笔流出电表。然后将两支表笔与电阻两极连接，指针位置如图，则被测电阻的阻值为_________。参考答案：13.已知空气中的声速是340m/s，水中的声速是1450m/s，在空气中的波长为1m，在水中传播时的波长为_______m，该声波在铁轨中传播的波长为14.4m，那么在铁轨中的声速为________m/s。参考答案：4.26

4896三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流i，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0。（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向（2）求MN分别通以强度为I1、I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，试求I3。参考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为F1＝KI1iL（－）

F2＝KI2iL（－）F1:F2＝I1:I2，（3）

2T0＝G2T1＋F1＝G若加速度向下：F3＋G＝Ga/g根据第（2）问结论：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根据第（2）问结论：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.如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨。间距d=0.5m，导轨右端连接一阻值为4Ω的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场。磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在t=0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化。已知ab金属棒电阻为1Ω。求：

(1)通过小灯泡的电流强度；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量。参考答案：(1)金属棒未进入磁场．电路电阻：R总＝RL+Rab＝5Ω

1分回路中感应电动势：E1＝＝0.5V

2分灯泡中的电流强度：＝0.1A

1分(2)因灯泡亮度不变．故在4s末金属棒刚好进入磁场．且做匀速运动；此时金属棒中的电流强度：I＝IL＝0.1A

2分恒力的大小：F＝BId＝0.1N

2分(3)金属棒产生的感应电动势：E2＝I（RL+Rab）＝0.5V

1分金属棒在磁场中的速度：v＝＝0.5m/s

1分金属棒的加速度：a＝＝0.125m/s2

1分金属棒的质量：m＝＝0.8kg

18.如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求：（1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；（2）OC间的距离；（3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置