2022内蒙古自治区呼和浩特市艺术中学高二物理期末试卷含解析

2022内蒙古自治区呼和浩特市艺术中学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.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（）A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小参考答案：C【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】当r=r0时，分子力为零，分子势能最小，随着r的增大或者减小分子势能均增大．【解答】解：当r＞r0时，分子力表现为引力，随着分子之间距离的增大，分子力先增大后减小，而分子势能一直增大，故AB错误；当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着分子之间距离的减小，分子力增大，分子势能也增大，故C正确，D错误．故选C．2.（多选）铅蓄电池的电动势为2V，这表示

（

）A．电路中每通过1C的电量，电源就把2J的化学能转化为电能B．蓄电池与电路断开时两极间的电压为2V

C．蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能D．蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大参考答案：ABD

电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，所以对于铅蓄电池的电动势为2V，电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能．故A正确．电源未接入电路时两端间的电压等于电动势．故B正确．电动势是2V，意3.如图所示，线圈L的自感系数很大，其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是（灯丝不会断）（）A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭参考答案：D【考点】自感现象和自感系数．【分析】电感在线圈中电流发生变化时会产生一种阻碍作用，当电流增大时会产生反向电动势使电流缓慢增大，在接通瞬间看作是电阻极大；当电流减小时，会产生同向电动势，使电流缓慢减小，相当于电源．【解答】解：当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮；S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故右端为正，电流由灯泡L1的右侧流入，故L1亮一下逐渐熄灭．D正确；故选：D4.在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是()．参考答案：AB5.（多选）中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是（）A．上表面的电势高于下表面B．下表面的电势高于上表面C．增大h时，上下表面的电势差增大D．增大d时，上下表面的电势差增大参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为v=0.4m/s．波源的振幅均为A=2cm，如图所示为t=0时刻两列波的波形图，此刻x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点恰好开始振动．质点M的位于x=0.5m处．（1）两波相遇的时刻t=0.75s；（2）从t=0到t=1.5s的过程中，质点M运动的路程为12cm．参考答案：解：①两列简谐波的波前相距s=0.6m，s=2vt解得：t===0.75s②两列波经t=0.75s，相遇在PQ的中点M，所以，M点在t=0.75s时开始振动．两列波的周期T===1s两列波同时到达M点时，引起质点振动的方向均沿y轴负方向．所以，两列波在M点的振动加强，即M点的振幅为A′=2A=4cm．t=1.5s时，M点振动了△t=0.75s，即．根据简谐运动的周期性，M点运动的路程s=3A′=3×4cm=12cm故答案为：（1）0.75；（2）12．7.把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为__

__．参考答案：由、、得8.滑动变阻器使用

联接（填限流式或者分压式）时可以实现被测电路两端电压从0连续可调，从而有效保护电路；使用多用电表测量电阻时，每次更换量程都必须进行

，使用完后旋钮的位置应该指在

。参考答案：9.如图8所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。电源的电动势是______V,内阻是_____Ω.用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为________W,电源的效率为_______.参考答案：3(或3.0)，0.5(或0.50);

4,

66.7%(或67%)10.如图甲所示为加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V，滑块质量m=0.1kg，弹簧劲度系数k=20N／m，电源电动势E=10V，内阻不计，滑动变阻器总电阻值R=40Ω，有效总长度l=8cm．当待测系统静止时，滑动触头P位于变阻器R的中点，取A→B方向为正方向。（1）该加速度计能测量的最大加速度为

m/s2。（2）为保证电压表能正常使用，图甲电路中电阻R0至少

Ω。（3）根据R0的最小值，将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度，如图乙，电压4V对应加速度为

，电压6V对应加速度为

（要求用正负号表示加速度方向）。参考答案：(1)8

(2)10

(3)0

-411.在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的方向在它们的＿＿＿＿＿＿。参考答案：连线上12.如图为某电场的部分电场线．如A、B两点的场强分别记为EA、EB，电势分别记为φA、φB，则EA

EB，φA

φB．（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：大于，小于．【考点】电场强度；电势．【分析】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低．【解答】解：由电场线的分布可知，A点的电场线密，所以A点的场强大，所以EB＜EA，再根据沿电场线的方向电势降低可知，φA＜φB故答案为：大于，小于．13.电阻的阻值为20Ω，通入如图2所示的交流（此交流的正向和反向部分都是正弦交变电流的一部分），则此交变电流的有效值为____A，该电阻每分钟内发出的焦耳热Q=______J

（T远小于1分钟）

参考答案：556

；

1.8

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸上的不同位置，重复10次．①本实验必须测量的物理量是

．（填序号字母）A．小球a、b的质量ma、mbB．小球a、b的半径rC．斜槽轨道末端到水平地面的高度HD．球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差hE．小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间F．记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离、、②放上被碰小球，两球（ma＞mb）相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中

点和

点．③利用该实验测得的物理量，可以验证两球（在误差允许范围内）碰撞过程中的动量守恒，则需验证的表达式为：

．④利用该实验测得的物理量，也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒．判断的依据是看与

在误差允许范围内是否相等．参考答案：①A、F；②A、C；③；④【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替（2）小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点，根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．（3）判断机械能是否守恒就看碰撞前的动能与碰撞后两个小球的动能是否相等即可．【解答】解：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、故选AF（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度减小，所以碰撞后a球的落地点距离O点最近，b小球离O点最远，中间一个点是未放b球时a的落地点，所以相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中A、C点；（3）B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度若mav1=mbv3+mav2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：ma=ma+mb（4）碰撞前的机械能为：mav12碰撞后ab球的总机械能为：mav22+mbv32要验证机械能守恒，则需判断mav12=mav22+mbv32即=故答案为：①A、F；②A、C；③；④15.如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图．⑴图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②、③、④依次是______、______和______．（选填单缝、双缝、滤光片）（每空1分）⑵以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离：[

]

（2分）A.增大③和④之间的距离B.增大④和⑤之间的距离C.将红色滤光片改为绿色滤光片D.增大双缝之间的距离⑶在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如下左图所示．然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如下右图所示．这两次示数依次为_______mm和______mm．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_______nm．（结果保留3位有效数字）（每空3分）参考答案：(1)滤光片，

单缝，

双缝

（3分）

（2）

B

（2分）

（3）0.641

，10.293

，536（534~538都对

（结果保留3位有效数字）（每空3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）大量氢原子处于n=2的激发态，当它们跃迁回基态时，将放出大量光子，用这些光子照射金属铯时，（已知氢原子基态能量为-13.60eV，n=2的激发态能量为-3.40eV，铯的逸出功为1.88eV）求：（1）从金属铯表面飞出电子的最大初动能是多少eV？（2）这些电子在场强为E=16.64V/m匀强电场中，能够顺着电场方向通过的最大位移是多少？参考答案：解析：氢原子从处于n=2的激发态跃迁回基态时放出的能量为ΔE=E2-E1=h=10.20eV

（2分）Ek=h-W=10.2eV-1.88eV=8.32eV

（2分）电子在电场中减速，由动能定理有，

（4分）17.如图13所示，在一个水