2022年陕西省西安市第六十七中学高二物理期末试卷含解析

2022年陕西省西安市第六十七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.用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法A．将其磁感应强度增大为原来的2倍

B．将其磁感应强度增大为原来的4倍C．将D型盒的半径增大为原来的2倍

D．将D型盒的半径增大为原来的4倍参考答案：AC2.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流Ⅰ垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是(

)

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．先减小后增大

D．先增大后减小参考答案：C3.如图，三角形线圈abe：放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是A．向上平移

B．向右平移

C．向左平移

D．以ab为轴转动参考答案：D4.（单选）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半参考答案：B5.短跑运动员在100m竞赛中，测得7s末的速度是9m/s，10s末到达终点时的速度是10.2m/s，则运动员在全程的平均速度是A．9m/s

B．9.6m/s

C．10m/s

D．10.2m/s参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，氢原子可能发射

种频率的光子;氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是

eV；用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属，

金属能发生光电效应.几种金属的逸出功参考答案：6

2.55eV

铯解：因为，知氢原子可能发射6种频率的光子．氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量等于两能级间的能级差，即E=E4-E2=-0.85+3.40eV=2.55eV．E只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应．7.一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.参考答案：8.某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面.实验的部分步骤如下：①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；②把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；③把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；④关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系．下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如下图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：(1)打B点时刻，小车的瞬时速度vB＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(2)本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为________．(用h1、h2、W1表示)

(3)实验中，该小组同学画出小车位移x与速率v的关系图象如右图所示.根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是____________．A．W∝v

B．W∝v2

C．W∝

D．W∝v3参考答案：(1)0.40(2)W1(3)A、C9.如图9所示，将一个内阻Rg为500Ω，满偏电流为1mA的电流表改装为量程是0—1V和0—10V的两个量程的电压表，则R1=

Ω；R2=

Ω

参考答案：R1=

500Ω；R2=9.5×103Ω10.总质量为M的火箭正以速度v水平飞行，若以相对自身的速度u向相反方向喷出质量为m的气体，火箭的速度变为

，在此过程中，系统的机械能增加了

.参考答案：，

11.如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向▲

(填“A”、“B”、“C”或“D”)点移动；观察者在图中A点接收波的频率将

▲

（填“大于”“等于”或“小于”）f0。参考答案：_B_______

、

_____小于___12.某同学在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，使用了如图所示的装置，设沙和沙桶总质量为m，小车质量为M，重力加速度为g。要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持▲

不变（填“m”或“M”）；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持

▲

不变（填“m”或“M”）。为了能用mg代替小车所受拉力，应该使m

▲

小车质量M（填“远大于”或“远小于”）。参考答案：m

M

远小于13.两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。回答下列问题：①在图中标出的M、N、P、Q四点中，振动增强的点是；

②由图中时刻经1/4周期时，质点M相对平衡位置的位移是。参考答案：（1）_____M、

P__________

（2）-----__零______________

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.单摆测定重力加速度的实验中，（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=______mm．（2）实验测得摆长为L，用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式为：g=____________（用题目中物理量的字母表示）．（3）若该同学采用图象法处理实验数据，实验中测出不同摆长L以及对应的周期T，作出图线如图所示，利用图线上任两点A、B的坐标（xl，y1）、（x2，y2）可得出重力加速度的表达式g=_____；（4）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期TE．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期T=参考答案：

(1).14.15

(2).

(3).

(4).ABE（1）该摆球的直径为（2）由图乙所示图象可知，单摆的周期，由单摆周期公式可知，重力加速度．（3）由单摆周期公式可知，，由图象可知，则，解得；（4）实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，AB正确；摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故C错误；释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平均值，故D错误E正确．15.某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0s.则：

(1)他测得的重力加速度g=_________m/s2.(计算结果取三位有效数字，计算时取1.012=1.02,π2=9.86)

(2)他测得的g值偏大，可能的原因是(

)

A.测摆线长时摆线未拉紧，出现了松弛的现象

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.结束计时时，秒表过迟停表

D.实验中误将49次全振动计为50次

(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L和T的数值，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k，则重力加速度g=________.(用k表示)参考答案：(1)9.86

(2)D

(3)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面内，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的电阻，如图所示。质量为m、长度也为L、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其它电阻不计。导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，ab由静止释放，在重力作用下向下运动。 求：（1）金属棒ab运动的最大速度的大小；

（2）若金属棒ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程

中金属棒中产生的焦耳热为多少？参考答案：解（1）设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I， 最后ab以最大速度匀速运动，有

（1分）

（1分）

（1分）

联立以上三式：

（2分） （2）设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为Q1，ab棒上产生的焦耳热为Q2， 由能量守恒定律：mgh=

（2分） 又

（1分）

联立解得：

（2分）17.如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为，PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v。从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.求：（1）两金属板间所加电场的场强大小（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小.参考答案：（1）设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t，由类平抛运动可知：L=v0t

=at2

a=联立求解可得：E=（2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，由qvB=msinθ=

sinθ=vy=at联立求解可得：B=18.如图所示，一带电微粒质量为、电荷量为，从静止开始经电压为V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角，接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为。已知偏转电场中金属板的长为，圆形匀强磁场的半径为㎝，重力