山西省太原市杜交曲中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析

山西省太原市杜交曲中学2022年高二物理上学期期末
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. 关于电源电动势，下列说法正确的是
A．电源电动势与外电路的组成有关
B．电动势越大的电源，将电能转化为其他形式的能的本领越大
C．电源电动势的数值等于内、外电压之和
D．电源两极间的电压等于电源电动势
参考答案：
C
解析：电源电动势是由电源本身所决定的一个物理量，与是否接入外电路、外电路电阻大小无关，A错误。

电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，B错误，电动势越大，移动同样电量的电荷非静电力做功越多，转化成的电能越多。

电源电动势数值上等于内、外电路电压之和，C正确。

电动势不是电压，两者不是一个概念，只有没有接入外电路时，电源两极间的电压在数值上等于电动势，接入外电路时，路端电压小于电动势的值，D错误。

2. （单选）如图所示，通有恒定电流的导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框由Ⅰ绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A．ΔΦ1＜ΔΦ2 B．ΔΦ1＞ΔΦ2
C．ΔΦ1＝ΔΦ2 D．ΔΦ1＝－ΔΦ2
参考答案：
A
3. 关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．由可知，a与r成反比 B．由可知，a与r成正比
C．由可知，ω与r成反比 D．由可知，ω与T成反比
参考答案：
D
4. 如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则（）
A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→d→c→b→a
B.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C.当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时，其中感应电流方向是a→b→c→d→a
D.当线圈向导线靠近时，无感应电流产生
参考答案：
AB
5. 一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则()
A.该波的振幅可能是20 cm
B.该波的波长可能是8.4 m
C.该波的波速可能是10.5 m/s
D.该波由a传播到b可能历时7 s
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. 构成家用电器电路的三种基本元件分别是，电阻
器，，
参考答案：
电容器电感器
7. 某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E＝______V，r＝______Ω.
参考答案：
电动势为2.4——2.5V之间均可内阻r＝1Ω
8. （8分）一带电量为1.0×10－8C、质量为2.5×10－3kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动，匀强电场的方向与x轴平行．若从t=0时刻开始计时，已知该物体的位移x与时间t的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m为单位，t以s 为单位．则t=5.0s末物体的速率是_____m/s，该匀强电场的场强为 V/m。

参考答案：
0.04，104
9. 2011年3月11日，日本福岛核电站发生核泄露事故，其中铯Cs对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年．
①请写出艳Cs发生β衰变的核反应方
程（可设新核符号为X）
②泄露的Cs大约要经过年到才会有87.5%的原子核发生衰变．
参考答案：
①Cs→Ba+e；90
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒写出铯137发生β衰变的核反应方程，根据质能方程求出质量亏损，由半衰期公式知剩余的原子核没衰变，经历了3个半衰期．
【解答】解：①发生β衰变的核反应方程有电子生成：Cs→Ba+ e
②由半衰期公式知剩余12.5%==的原子核没衰变，经历了3个半衰期，即90年才会有87.5%的原子核发生衰变．
故答案为：①Cs→Ba+e；90
10. 如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍．P点和Q点分别为大轮和小轮边沿上的点。

则P点与Q点的线速度之比为______；P点与Q点的角速度之比为______。

参考答案：
1:1 1:2
11. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______．若用波长为（<0）单色光做实验，则其遏止电压为______．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．
参考答案：
该金属的逸出功为____ _______．其遏止电压为___ ___．
12. 如图所示，一质点在a、b间做简谐运动，O是它振动的平衡位置。

若从质点经过O点开始计时，经3s，质点第一次到达M点，再经2s，
它第二次经过M点。

则该质点的振动图象可能是下图中的
参考答案：
B
13. 已知阿伏加德罗常数为NA，空气的摩尔质量为M，室温下空气的密度为ρ（均为国际单位）。

则1kg空气含分子的数目为；室温下相邻空气分子间的平均距离为．
参考答案：
NA/M；
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响,因此成为重要的实验器材,气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。

现提供以下实验器材:(名称、图象、编号如图所示)
利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验,为完成此实验,某同学将实验原理设定为m1v0=(m1+m2)v
(1)针对此原理,我们应选择的器材编号为____________________;
(2)在我们所选的器材中,_____________________器材对应原理中的m1(填写器材编号)。

参考答案：
：①ABC②B
①题原理动量守恒，故应选择器材为ABC.
②由题意知B对应原理中的m1.
15. 用落体验证机械能守恒定律的实验
（1）为进行该实验，备有下列器材可供选择
铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是，缺少的器材是．
（2）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测得OA=0.78cm、OB=1.79 cm、OC=3.14 cm、OD=4.90 cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能EKB= J，从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是J （结果均保留三位有效数字）．由此得出的结论
是．
参考答案：
（1）天平、秒表，刻度尺、交流电源
（2）0.1740.175误差范围内，机械能守恒
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，真空中有一下表面镀有反射膜的平行玻璃砖，其折射率n＝.一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖上表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h＝2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c＝3.0×108 m/s，试求：
①该单色光在玻璃砖中的传播速度．
②玻璃砖的厚度d.
参考答案：
17. 如图所示，是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面.导轨左端接阻值的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆的质量，电阻.与导轨间动摩擦因数μ，导轨电阻不计.现用的恒力水平向右拉，使之从静止开始运动，经时间后，开始做匀速运动，此时电压表表示数.重力加速度.求：
（1）匀速运动时，外力的功率；
（2）杆加速过程中，通过的电量；
（3）杆加速运动的距离.
参考答案：
（1）当作匀速运动时解得
…………（10分）
（2）对棒由动量定理：……（3分）
……（2分）
（3）（2分） (2)
18. （10分）现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=－13.6 eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10－34J·s.则：
（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少
（2）电子实际运动有题中所说的轨道吗？
（3）这群氢原子发光的光谱共有几条谱线？
（4）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？
参考答案：
解析：（1）电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：
k =m又r4=42r
解得电子绕核运动的动能为E k=
（2）电子绕核运动没有题中所说的轨道。

（3）这群氢原子的能级图如图所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的光谱线共有6条.
（4）频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能量差也最大，即由n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大，据玻尔理论得，发出光子的能量
hv =E1（－）
解得：v =3.1×1015 Hz。