2022-2023学年山东省日照市临沂清华园高级中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年山东省日照市临沂清华园高级中学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.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的()A．温度和体积B．体积和压强C．温度和压强D．压强和温度参考答案：A2.如图所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。(1)求此时光电子的最大初动能的大小。(2)求该阴极材料的逸出功。参考答案：3.下列提到的交流电，哪一个不是指有效值A．交流电压表读数

B．保险丝的熔断电流C．电容器的击穿电压

D．380V动力电压参考答案：C4.关于电场强度与电场力的说法正确的是（

）A、公式只适用于真空中点电荷产生的电场B、由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C、在公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小D、由公式可知，在离点电荷非常近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大参考答案：5.两个相同的金属小球（可看作点电荷），带电量之比为1：7，在真空中相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能是原来的（

）A．4/7

B．3/7

C．9/7

D．16/7参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________，全反射的临界角为_________，角∠A=________.参考答案：7.要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免离心作用而偏出车道．有关数据如表：启动加速度a14m/s2制动加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s弯道最大速度v220m/s直道长度x218m/s摩托车在直道上的运动情况是先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动（说明加速、减速的先后情况）．直道上运动的总时间为11s．参考答案：解：如果摩托车由静止开始加速到直道最大速度v1，则有：=10s，这段时间内的位移为：，然后再减速到：v2=20m/s，，这段时间内的位移为：，则s1+s2=275m＞218m，说明汽车不能加速到40m/s．设摩托车加速的最大速度为vm，则加速阶段的位移为：．随后减速到v2发生的位移为：．且s1+s2=s

代入数据解得：vm=36m/s

所以：，摩托车在直道上先做匀加速运动，后做匀减速运动，行驶所用的最短时间为：t=t′1+t′2=9+2=11s．故答案为：先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动；118.如图，匀强电场的场强为103V/m，a、b两点间的距离为0.1m，ab连线与电场方向的夹角为60o，则a、b两点间的电势差为

V，若将电量为+的点电荷从a点移到b点，电场力做功为

J．参考答案：50，9.（4分）图是一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时点的速度方向向上，则该波向

(选填“左”或“右”)传播，在处的质点的加速度方向是向

(选填“上”或“下”)。

参考答案：右，下10.如图所示，L1、L2是输电线，甲是________互感器，若甲图中原副线圈匝数比为1000：1，乙图中原副线圈匝数比为1：20，且电压表示数100V，电流表示数2A，则线路输送电压为_____

___，电流为________.参考答案：电压，100000V，40A

11.在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态。(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg；乙图气体压强为________cmHg。(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？答：________(选填“正确”或“错误”)。(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？答：________。参考答案：(1)76（2分）80（2分）(2)正确（2分）(3)不能（2分）解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量。(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。12.如图所示，一只横截面积为S=0.10m2，匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示，则：⑴从t=0到t=0.30s时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为▲；⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为▲。参考答案：13.（4分）在修筑铁路时；要根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，这样铁轨就不受火车轮缘的挤压了。若实际行驶的速度超过规定速度，则________产生相互挤压；若实际行驶的速度低于规定速度，则________产生相互挤压。(填“内侧车轮的轮缘与内轨”或“外侧车轮的轮缘与外轨”)参考答案：外侧车轮的轮缘与外轨；内侧车轮的轮缘与内轨三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一内阻未知（约20kΩ~60kΩ）、量程（0~10V）的直流电压表。①某同学想通过一个多用表中的欧姆档，直接去测量上述电压表的内阻，该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆档的选择开关拨至倍率“×1K”档，先将红、黑表笔短接调零后，选用下图中

▲

方式连接（填“A”或“B”）。②在实验中，欧姆表和电压表的示数如下图所示，则可计算出欧姆表中电池的电动势为

▲

V。

参考答案：A

；

8.75

15.如下图，游标卡尺的读数是_________mm；螺旋测微器的读数是_________mm。参考答案：100.2mm，0.900mm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为某种离子不断地从a处的小孔沿ab方向射入盒内，粒子的初速度为，经电场作用后恰好从e处的小孔射出。若撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场图中未画出，磁感应强度大小为B，离子仍恰好从e孔射出。求：所加磁场的方向。分别加电场和磁场时，粒子从e孔射出时的速率各多大。电场强度E与磁感应强度B的比值。参考答案：所加磁场的方向垂直纸面向外。和。【分析】根据粒子在电场中的偏转方向，判断粒子的电性，由左手定则判断磁场方向；加电场时，粒子做平抛运动，运用运动的分解，由类平抛运动的规律和动能定理结合求速率。在磁场中离子做匀速圆周运动，射出e孔时速率不变。加磁场时，根据几何关系求出离子的轨迹半径，由牛顿第二定律列式，B用半径、速率等等物理量表示，E也用相同的物理量表示，即可求得E与B比值。解：（1）根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，根据左手定则判断，磁场方向垂直纸面向外。（2）设带电粒子的电量为q，质量为m，盒子的边长为L，粒子在电场中沿ad方向的位移为L，沿ab方向的位移为，在电场中离子做类平抛运动，设从离子从孔e射出时的速度为v，则

，

由动能定理得

解得：，

在磁场中离子做匀速圆周运动，射出e孔时。（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径为R，根据牛顿第二定律得

解出：

根据如图所示的几何关系：

解得轨道半径为

得出磁场的磁感应强度

所以解得：【点睛】本题中类平抛运动，要掌握其基本方法：运动的分解法，要抓住水平和竖直两个方向位移的关系是关键。离子在磁场中做匀速圆周运动时，画出轨迹，运用几何知识求半径是关键。17.如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0．整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行．（1）求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；（3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q．参考答案：解：（1）棒产生的感应电动势 通过的电流大小 ，电流方向为b→a（2）棒产生的感应电动势为，感应电流 棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上 根据牛顿第二定律有

解得（3）导体棒最终静止，有

压缩量 设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有 电阻R上产生的焦耳热 18.一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图-9是A处质点的振动图像。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，求：（1）这列波的周期，（2）这列波的波长，