2022-2023学年山西省长治市常平中学校高二物理下学期期末试卷含解析

1、2022-2023学年山西省长治市常平中学校高二物理下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. （单选） 如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为（ ）A水平向右 B水平向左C垂直于纸面向里 D垂直于纸面向外参考答案：C2. 物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是()A. 粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据B. 汤姆孙发现电子后使人们认识到原子具有核式结构C. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的D. 玻尔原子理论无法

2、解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的参考答案：A【详解】粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，选项A正确；汤姆孙发现电子后使人们认识到原子具有复杂的结构，选项B错误；密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化，不明说明核外电子的轨道是不连续的，故C错误。玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，只能解释氢原子光谱，说明玻尔提出的原子定态概念仍有局限性但是不能说明玻尔提出的原子定态概念是错误的，选项D错误.3. （多选）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为c，则（）A.当用频率为2c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

3、B.当用频率为2c的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hcC.当入射光的频率大于c时，若增大，则逸出功增大D.当入射光的频率大于c时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍参考答案：AB4. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（ ）A. abcB. EaEbEcC. a b=b aD. Ea = Eb = Ec参考答案：A顺着电场线电势逐渐降低，则abc，选项A正确；一条电场线不能看出疏密，则不能比较场强的大小；故选项BD错误；因场强关系未知，

4、则根据U=Ed可知关系式ab=ba不一定成立，选项C错误；故选A. 5. （多选题）两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是（）Aab杆所受拉力F的大小为mg tan37B回路中电流为C回路中电流的总功率为mgv sin37Dm与v大小的关系为m=参考答案：AD

5、【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化【分析】ab杆和cd杆均处于平衡状态，运用平衡条件分别对两杆研究，即可求得F的大小；对于cd杆分析，由平衡条件求解感应电流；回路中电流的总功率等于拉力的功率，由公式P=Fv求出根据安培力与速度的关系，推导出m与v的关系【解答】解：A、对于cd杆，分析受力如图，根据平衡条件得：F安=mgtan37；对ab杆，由于感应电流的大小、导线的长度相等，两杆所受的安培力大小相等，由平衡条件得知，F=F安，则得：F=mg tan37故A正确B、cd杆所受的安培力F安=BIL，又F安=mgtan37，则得电流为 I=，故B错误C、回

6、路中电流的总功率等于拉力的功率，为P=Fv=mgvtan37，故C错误D、根据E=BLv，I=，F安=BIL得，F安=，结合F安=mgtan37，得：m=故D正确故选：AD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用_（选填“石墨”或“镉棒”）吸收一定数量的中子，控制反应堆的反应速度核反应堆产物发生衰变产生反电子中微子（符号），又观察到反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应：+pn+x，其中x代表_（选填“电子”或“正电子”）参考答案：镉棒；正电子试题分析：核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用镉棒吸收一定数量的中

7、子，控制反应堆的反应速度核反应堆产物发生衰变产生反电子中微子（符号），又观察到反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应：+pn+x，其中x代表正电子考点：核反应.7. 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变每次测量时让圆盘的下半部分竖直进人液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2像，并在圆周上插上大头针P3，使P3，正好挡住P1、P2同学们通过计算，预先布圆周

8、EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值则：（1）若AOF=30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所刻折射率的值为（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：P4（3）做AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率值应为1参考答案：解：（1）由图看出，折射角为i=AOF=30，折射角r=EOP3=60，则P3处所对应的折射率的值为n=（2）P4处对应的入射角较大，根据折射定律，n=，可知P4处对应的折射率较大（3）作AO的延长线交圆周于K，这种情况下折射角与折射角相等，则知K处所对应的折射率的值是1故答案为：；P4；18. （4分）避雷针的避雷

9、原理是 。参考答案：尖端放电9. 右图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，试完成下列问题：（1）在实验中，通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y，电动机的内阻为r，则此时电动机的输入功率的表达式P入=_；（2）在实验中，电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率 =_。（重力加速度为g）参考答案：（1）XY （2）10. 面积是0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当导线环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是0参考答案：考点：磁通量分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量=BS当线圈与磁场平行时，磁通量=0解答：解：当环面与磁

10、场平行时，没有磁感线穿过环面，故穿过环面的磁通量为0故答案为：0点评：对于求两种特殊情况下的磁通量可熟记，也可以根据磁通量一般公式=BSsin（是磁场与线圈平面的夹角）分析理解17（3分）（2014秋?三水区校级期中）麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，后来赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在【答案】考点：物理学史专题：常规题型分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，后来赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在故答案为：麦克斯韦； 赫兹点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一11.

11、 面积是0.5m2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量是1.010-2Wb，则该磁场的磁感应强度B等于 T。参考答案：0.02 12. 如图甲所示的电路可测出电压表的内阻，电源内阻可以忽略，为电阻箱，当R取不同值时，电压表分别有一示数。若多次改变电阻箱的阻值，测得多个对应的电压值，最后作出的图象如图所示，则电压表的内阻 ，电源电动势是 。参考答案： 5 K ； 5V；13. 光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的 现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光 介质射向光介质，且入射角等于或大于 。参考答案：全反射 密 疏 临界角三、 实验题：本题共2小

12、题，每小题11分，共计22分14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）摆动时偏角应满足的条件是 ，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最 (填“高”或“低”)点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期图甲中秒表示数为一单摆全振动50次所经过的时间，则单摆振动周期为 s。 （2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为 cm。（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为 。参考答案：（1）；低；2.05s （2）99.70-99.80ks5（3）k15. 某同学利用如图甲所示的装置做 “验证机械

13、能守恒定律”的实验，在本实验中：（1）现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干，其中此实验不需要使用的器材是 （2）若实验中所用重锤的质量m0.2kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示。其中，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g =9.8m/s2，则从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为 J，打B点时重锤的动能为 J（结果均取两位有效数字）参考答案：（1）秒表 （2）0.92 0.90四、

14、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，ab杆的电阻是0.1，定值电阻R是0.3。匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向垂直框架向上，现用力F拉动ab杆由静止开始向右加速前进2m时以2m/s的速度作匀速运动。求此时：a、b间的电势差是多少？并判断哪一点电势高？参考答案：磁通量的变化率；感应电动势17. 小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 ，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器输电电路图如图所示，求：(1

15、)输电线上的电流(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比参考答案：(1)输电线上功率损失：P5%P15%24.5 kW1225 W，又因为PI22R线，所以，输电线上的电流为：I2A17.5 A.(3)输电线上电压损失：UI2R线U2U3，降压变压器输入电压：U3U2UU1I2R线(435017.54)V1330 18. （12分）. 如图所示，在倾角为37的固定金属导轨上，放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒，导体棒垂直导轨且接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源，电阻R2.5 ，其余电阻不计，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现外加一与导体棒垂直匀强磁场，（sin37=0.6，cos37=0.8 g=10m/s2）求：(1) 使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，所加磁场的磁感应强度B的大