吉林省四平市全秀中学高二物理期末试题含解析

吉林省四平市全秀中学高二物理期末试题含解析一、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.（单选题）子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。图为氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为v1、v2、v3、v4、v5和v6的光，且频率依次增大，则E等于（

）A．h（v3－v1） B．h（v4－v1）C．h（v5+v6） D．h（v1+v2）参考答案：D解析μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类n==6，解得：m=4，即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁．辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E与hν3相等，也等于h（v1+v2），故ABC错误，D正确；故选：D．2.（单选）以下物理量中，是矢量的是A．电荷量 B．电场强度

C．电流 D．电势参考答案：B3.(单选)以下关于质点和参考系的说法正确的是A．只有体积很小和质量很小的物体才能被看成质点.B．研究在平直公路上的汽车的行驶速度时，可以将汽车看成质点.C．参考系是在描述物体运动时，用来做参考的物体,必须选静止的物体.D．参考系可以任意选择，并且选择不同的物体做参考系来描述同一个物体的运动时，结果是相同的.参考答案：B4.（单选）如图所示，一个有界磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1匀速移动到位置2，则下列说法正确的是（

）A．导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向左参考答案：D5.如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，下列说法正确的是

A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m

B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m

C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

D．分子势能随两分子间距离的增大而增大，随两分子间距离的减小而减小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）为了探究加速度与力的关系，应保持▲不变；为了直观地判断加速度与力的数量关系，应作出▲图象（选填“”或“”）.（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持▲不变；为了直观地判断加速度与质量的数量关系，应作▲图象（选填“”或“”）.参考答案：质量、

力、；7.（4分）发现质子的核反应方程：________________________________________。发现中子的核反应方程：________________________________________。

参考答案：；8.功率为P，质量为M的汽车，下坡时关闭油门，则速度不变．若不关闭油门，且保持功率不变，则在ts内速度增大为原来的2倍，则汽车的初速度为____________.参考答案：9.利用火箭发射载人神舟飞船，当火箭从静止开始加速起飞时，火箭推力______（填“大于”或“小于”）火箭和飞船的重力，此时宇航员处于___________(填“超重”、“失重”或“完全失重”）状态。参考答案：大于、超重10.（4分)处于静电平衡状态的导体，内部的场强为

，整个导体是一个

，导体的表面是一个

，导体表面处的场强与导体表面

。参考答案：

零、等势体、等势面、垂直11.光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射

现象，发生这种现象，必须满足的条件是：光从

光密介质

射向光疏介质

，且

入射角大于等于临界角

参考答案：12.（5分）如图所示，一甲虫从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，已知球面半径为R，甲虫与碗的内表面的静摩擦因数为μ=0.25，它可以爬的最大高度为＿＿＿＿＿。参考答案：H＝R（1－）13.一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。参考答案：220；1:4

由得，所以由得,所以三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）人们常说“水滴石穿”，请你根据下面提供的信息，估算出水对石头的平均冲击力的大小。一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0．10m3/s，水的密度kg/m3，水在最高点的速度和落至石头后的速度都认为是零．（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：水从h高处落下可认为是自由落体运动，速度为v，则（2分）m/s

①

（1分）设在很短时间t内有质量为m的水落到石头上，设石头对水的平均作用力为F，取竖直向下为正方向，由动量定理得，

②（2分）而

③

（2分）由①②③式代入数据解得，N（1分）根据牛顿第三定律可知，水对石头的反作用力=N（2分）17.如图，A、B两球质量均为M，期间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均忽略，整体视为质点，该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑，滑至最低点时，解除对弹簧的锁定状态之后，B球恰好能到达轨道最高点，求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。参考答案：解：设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为，解除弹簧锁定后A、B的速度分别为B到轨道最高点的速度为V，则有解得：18.如图1所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为l；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间。电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v以及当P、Q间电压为U0时,电子打在荧光屏上的位置；（2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x；（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定。

a.试分析在一个周期（即2t0时间）内单位长度亮线上的电子个数是否相同。b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n；若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。参考答案：（1）根据动能定理

【1分】

解得：

①

【1分】（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为R，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系

解得：

【1分】根据牛顿第二定律：

解得：

【1分】设圆弧所对圆心为α，满足：

由此可知：

【1分】电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：

【1分】通过上式解得坐标

【1分】（3）a.设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1，PQ间的电压为u垂直电场方向：

②

平行电场方向：

③

此过程中电子的加速度大小

④

①、②、③、④联立得：

【1分】电子出偏转电场时，在x方向的速度

⑤

电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t2到达荧光屏。则水平方向：

⑥

竖直方向：

⑦1

、⑤、⑥、⑦联立，解得：

电子打在荧光屏上的位置坐标⑧

【2分】对于有电子穿过P、Q间的时间内进行讨论：由图2可知，在任意时间内，P、Q间电压变化相等。由⑧式可知，打在荧光屏上的电子形成的亮线长度。所以，在任意时间内，亮线长度相等。由题意可知，在任意时间内，射出的电子个数是相同的。也就是说，在任意时间内，射出的电子都分布在相等的亮线长度范围内。因此，在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同。

【1分】

b.现讨论2t0时间内，打到单位长度亮线上的电