江苏省宿迁市众兴中学2020年高二物理期末试卷含解析

江苏省宿迁市众兴中学2020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. 如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面内，不计空气阻力，则：
A．上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功
B．上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
参考答案：
AC
2. （多选题）如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断正确的是
A．L
1和L
3
变亮，L
2
变暗
B．L
I 变暗，L
2
变亮，L
3
亮度不
变
C．L
1中电流变化值小于L
3
中电流变化值
D．L
l 上电压变化值小于L
2
上的电压变化值
卷Ⅱ(非选择题共56分)参考答案：
ACD 3. 已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（）A．频率变小，波长变长B．频率变大，波长变短
C．频率不变，波长变长D．频率不变，波长变短
参考答案：
D
【考点】波长、频率和波速的关系．
【分析】当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，波速减小，由波速公式分析波长的变化．
【解答】解：当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短．故D正确．
故选D
4. .如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在( ).
A、P点的左上方
B、P点的右上方
C、P点的正上方
D、上述情况都可能
参考答案：
5. 两个同种类的分子从远处以相等的初速率v0相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况是()
A．一直增加 B．一直减小
C．先减小后增加 D．先增加后减小
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，电源可提供U=6 V的恒定电压，R0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表（内阻忽略）并联于Rx两端，其示数为2 A，当将电流表换成电压表（内阻无限大）后，示数为3 V，则Rx的阻值为______Ω.
参考答案：
_ 3_ __Ω
7. （4分）一定质量的气体保持压强做等压变化，体积从20升膨胀到30升，过程中气体从外界吸收热量，则气体的内能增加__________J。

参考答案：
增加
8. 如图13所示为伏安法测电阻的电路，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，
电流表内阻为0.2Ω，则待测电阻RX的测量值是，
真实值是。

参考答案：
9. 一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。

以抛出时t =0，得到如图所示的s -t 图象，则该行星表面重力加速度大小为＿＿＿＿m/s 2，物体被抛出时的初速度大小为＿＿＿＿m/s 。

参考答案：
8，20
10. 如图11所示装饰用的彩灯，串成一串串，接在220V 电源上，观察灯的结构发现，每个灯的灯丝（R1）引线上方绕有金属电阻丝（R2），如图所示；即使R1断了，R2仍能导电。

根据工作特性，R1应该________R2（填“大于”、“等于”或“小于”），当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将__________（填“变亮”、“变暗”或“完全熄灭[U1] ”）。

参考答案： 小于 变暗
11. 电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率在半径为的轨道上运动，用
表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为
参考答案：
12. 1888年，德国物理学家______用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式
（ 填“麦克斯韦
”或“赫兹” ）。

参考答案：
赫兹；
13. 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; 2
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P 、Q 是电场中的两点。

（1）请比较P 、Q 两点中电场强度的强弱并说明理由。

（2）把电荷量为
=3.0×
C 的正点电荷放在电场中的P 点，正电荷
受到的电场力
大小为F =6.0N ；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C 的负点电荷放在P 点，求负荷
电荷
受到的电场力F 的大小方向。

参考答案：
(1)Q 点电场强度较强(1分)。

因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。

(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）
方向向左(或与电场强度方向相反) (1分)
15. 在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃
气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
参考答案：
燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象
解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．
【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它
的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，光滑水平面上一个质量为0.6kg 的小球Q（可视为质点），Q和竖直墙壁之间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与Q和竖直墙壁均不拴接）．用手挡住Q不动，此时弹簧弹性势能为
E p=4.8J．一轻质细绳一端固定在竖直墙壁上，另一端系在小球上，细绳长度大于弹簧的自然长度．放手后Q向右运动，绳在短暂瞬间被拉断，之后Q沿水平面运动到最右端后脱离轨道，从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点沿切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度v=4m/s．（取g=10m/s2）求：
（1）小球做平抛运动的初速度v1；
（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力；
（4）绳被拉断过程绳对小球所做的功W．参考答案：
解：（1）小球到A点的速度沿圆弧切线方向，设小球在P点的速度为v1，则：v1=vcosθ=2m/s
（2）由平抛运动规律得：
v y=vsinθ=2m/s
v y2=2gh
得：h=0.6m
v y=gt
x=v1t=m≈0.69m
（3）取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：
mv A2=mv c2+mg（R+Rcosθ）
代入数据得：v c=m/s
由圆周运动向心力公式得：
F N+mg=m
代入数据得：F N=8N
由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小=F N=8N，方向竖直向上；（4）设弹簧恢复到自然长度时小球的速度为v0，由机械能守恒定律得：
绳断后A的速度为v1，由动能定理得：
带入数据得：W=﹣3.6J
答：（1）小球做平抛运动的初速度v1为2m/s；
（2）P点与A点的水平距离和竖直高度为0.69m；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力为8N，方向竖直向上；
（4）绳被拉断过程绳对小球所做的功W为﹣3.6J．
【考点】动能定理的应用；平抛运动．
【分析】根据运动的合成与分解求小球做平抛运动的初速度；
根据平抛运动规律求水平距离和竖直高度；
根据动能定理求绳被拉断过程绳对小球所做的功W．
17. 一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：
（1）氢原子可能发射几种频率的光子？
（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？
（3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？ 几种金属的逸出功
解析：（1）可发射6种频率的光子。

（2）E=2．55eV （3）铯
eV （或1．0×10－19J ）
18. 如图甲、乙所示，长为L ，相距为d 的两平行金属板一电源相连，一质量为m ，带电量为q 的粒子以速度v 0沿平行金属板间的中线射入电场区内，从飞入时刻算起，A 、B 两板间所加电压变化规律，如乙图示。

为了使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行金属板，求
（1）所加电压周期T 应满足的条件； （2）所加电压振幅U 0应满足的条件。

参考答案：
（1） ，n 可取正整数（2） ,n 是整数
解：（1）设经过n 个周期运动后，能平行金属板射出，
则
，
解得： n 可取正整数。

（2）根据偏转的规律，在半个周期内的位移
在一个周期内的位移
在n 个周期内的位移
，
即：，
n 是正整数
把代入上式，
整理后得：
， n 是整数
综上所述本题答案是：（1）
，n 可取正整数（2）
,n 是整数
【点睛】(1)根据题意可以知道,周期的整数倍应与水平飞出时的时间相等;
(2)求出竖直方向上的总位移,则要使粒子飞出,竖直方向上的位移应小于等于板间距的一半;。