福建省南平市房道镇中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析

福建省南平市房道镇中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析一、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.（多选）下列有关四幅图的说法中正确的是

▲

A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动B．单摆的摆长为，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为C．作简谐运动的某质点在t1时刻速度与加速度方向都发生了变化D．在张紧的绳子上悬挂5个摆，当A摆振动的时候，通过绳使其余各摆做受迫振动，其余各摆振动周期等于A摆振动周期参考答案：BD2.一盏灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长6.0×10-7m，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每钞通过的光子（能量子）数约为()（普朗克常量h=6.63·s，光速c=3.0/s）A.2×1015 B.2×1016C.2×1017 D.2×1023参考答案：C【详解】设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0，则有：

；设穿过的光子数为n，则有：；解得：代入数据，得：n=2×1017个，选项C正确。3.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示．下列说法正确的是()A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等D．滑动摩擦力的大小为5N参考答案：ABC4.电源电动势的大小反映的是：

(

)A.电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小；B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小；C.电源单位时间内传送电荷量的多少；D.电流做功的快慢.参考答案：B5.如图所示，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力

(

)

A．大于N+F

B．等于N

C．等于N＋F

D．小于N参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）人们常说“水滴石穿”，请你根据下面提供的信息，一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0.10m3/s，水的密度kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零。估算出水对石头的冲击力的大小为

（落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10m/s2）参考答案：2000N7.如图12所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝；线圈的电阻r＝1Ω，外接电阻R＝24Ω。匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则线圈中感应电动势的最大值为_

__v，感应电动势的瞬时值表达式为e=_____________(v)，电路中电流表的示数为_________A。参考答案：50

，50COS10

，

1.41

8.一个电流表的满刻度电流值Ig＝0.6A，面板如图所示，那么它每一小格所相应的电流是________mA，指针现在的电流示数是________A．如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg＝60Ω，要把这个电流表的量程扩大成3A，那么应该在Rg上________联一个电阻RS，RS的大小应是________；连上RS后，测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是________A，连上RS后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未连上RS前的________倍．参考答案：答案200.34并151.75解析该问题考查电流表的读数和改装，当满偏刻度为0.6A时，读刻度板上面刻度，每十个小格是0.2A，所以每一个小格是0.02A，要想扩大电流表的量程，应该并联一个电阻以便分流，所分的电流为2.4A，所以电阻是表头内阻的.9.用6N水平拉力拉质量为2kg的物体，沿水平桌面匀速运动，若水平力改为10N，则物体的加速度大小为

▲

m/s2。动摩擦因数为

▲

（g=10m/s2）参考答案：2

,

0.310.将一阻值是4Ω的电阻R1与另一电阻R2串联,其总电阻是10Ω,则R2＝

Ω,若将它们并联接入电路，则通过R1与R2的电流强度之比为I1∶I2＝

。参考答案：11.（填空）一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r(r<<R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为_____________(已知静电力恒量k),方向______________.参考答案：12._____的定向移动形成电流。参考答案：电荷13.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y＝2.5cos（单位：m），式中k＝1m－1。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以v0＝5m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g＝10m/s2。则当小环运动到x＝m时的速度大小v＝__________m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝__________m处。

参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图表所示，用单摆测重力加速度，其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据。根据上表这些数据可以（1）算出当地的重力加速度g＝____________；（2）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为

（

） A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台 B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台 C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是

（

） A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时，秒表过迟按下 D．实验中误将n-1次全振动数为n次参考答案：（1）

（2）B

（3）B15.（1）用游标卡尺测量某一小车的长度（图甲），读数是

mm。（2）用多用电表“×100Ω挡”测量某电阻的阻值（图乙），该电阻为 Ω。

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的匀强磁场中，整个磁场由n个宽度均为x0的条形匀强磁场区域1、2、3、…、n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为1B、2B、3B、…、nB，两导轨左端间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。（1）对金属棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻的电量q.(2)对导体棒ab加水平向右的力，让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动，当ab进入磁场区1时开始匀速运动。此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒ab保持匀速运动通过整个磁场区域，求棒ab通过第i区域时水平拉力Fi和ab在穿过整个磁场区域所产生的电热Q。（3）对导体棒ab施加水平向右的恒力F0，让它从磁场区1的左边界开始运动，当向右运动距离x0/2时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间t参考答案：解:(1)电路中产生的感应电动势E=△/△t

通过电阻的电量:q=I△t=E△t/R

导体棒穿过1区过程△=BLx0

解得:q=BLx0/R

(2)设进入磁场时拉力为F1，速度为v,

则有F1x0=1/2mv2

F1-B2L2v/R=0解得：F1=2B4L4x0/mR2

v=2B2L2x0/mR

进入第i区时的拉力：

Fi=(iB)2L2V/R=2i2B4L4x0/mR2导体棒以后通过每区都以v做匀速运动，则有：Q=F1x0+F2x0+…+Fnx0解得：Q=2x02B4L4(12+22+…+n2)/mR2

(3)设棒匀速运动的速度为v，则F0=B2L2v/R

设棒在前x0/2距离运动的时间为t1，则F0-BIL=mv/t1或F0t1-Bq1L=mv而q1=BLx0/2R

解得：t1=B2L2x0/2F0R+mR/B2L2设棒在后x0/2匀速运动的时间为t2，则t2=x0/2v=B2L2x0/2F0R

所以棒通过区域1所用的总时间:t=t1+t2=B2L2x0/F0R+mR/B2L217.（22分）有两个处于基态的氢原子、，静止，以速度与之发生碰撞．己知：碰撞后二者的速度和在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，试论证：速度至少需要多大（以表示）？己知电子电量为，质子质量为。电子质量为．氢原子的基态能量为。参考答案：解析：为使氢原子从基态跃迁到激发态，需要能量最小的激发态是的第一激发态．已知氢原子的能量与其主量子数的平方成反比．

（1）又知基态（）的能量为－13.58，即所以

的第一激发态的能量为

（2）为使基态的氢原子激发到第一激发态所需能量为

（3）这就是氢原子从第一激发态跃迁到基态时发出的光子的能量，即

（4）式中为光子的频率，从开始碰到发射出光子，根据动量和能量守恒定律有

（5）

（6）光子的动量。由（6）式可推得，因为，所以，故（5）式中光子的动量与相比较可忽略不计，（5）式变为

（7）符合（6）、（7）两式的的最小值可推求如下：由（6）式及（7）式可推得经配方得

（8）由（8）式可看出，当时，达到最小值，此时