2022-2023学年云南省昭通市镇雄长风中学高二上学期期末测试物理试题含解析

  2022年秋季学期镇雄长风中学期末测试

高二年级 物理 试题卷

一、单项选择题

1. 在物理学的发展过程中，物理学家们做出了巨大的贡献，下列关于物理学家的贡献说法正确的是（　　）

A. 伽利略首先发现了自由落体的规律 B. 法拉第最早发现了电流具有磁效应

C. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 D. 爱因斯坦最早提出了能量子的概念

【答案】A

【解析】

【详解】A．伽利略首先发现了自由落体的规律，A正确；

B．奥斯特最早发现了电流的磁效应，B错误；

C．赫兹用实验证实了电磁波的存在，C错误；

D．普朗克最早提出了能量子的概念，D错误。

故选A。

2. 关于动量和动能，下列说法正确的是（　　）

A. 惯性越大的物体，动量也越大

B. 动量大的物体它的速度不一定大

C. 如果物体的速度改变，物体的动能和动量一定都改变

D. 如果物体的速率改变，物体的动能和动量可能都不变化

【答案】B

【解析】

【详解】A．质量是惯性的唯一量度，惯性越大的物体，质量越大，但动量p=mv，不仅与质量有关，还和速度有关，故惯性越大的物体，动量不一定也越大，故A错误；

B．动量p=mv，动量大只说明了质量与速度的乘积大，但速度不一定大，故B正确；

C．物体动能，速度是矢量，若速度大小不变，方向变化时，动能不变，而动量p=mv，速度改变，动量就一定改变，故C错误；

D．如果物体的速率改变，即速度大小改变，则物体的动能和动量都变化，故D错误。

故选B。

3. 2021年10月25日是中国人民志军抗美援朝出国作战71周年纪念日，东风中学的同学们通过多种形式向抗美援朝的英雄致敬！轻机枪是当年军队中重要的武器之一，其中某轻机枪每发子弹弹头的质量为12g，出膛速度大小为800m/s，某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中，射出了250发子弹。则该机枪受到子弹的平均反冲力（后坐力）大小为（　　）

A. 12N B. 24N C. 36N D. 40N

【答案】D

【解析】

【详解】250发子弹的总质量为

设子弹受到的平均作用力为，根据动量定理得

根据牛顿第三定律知机枪受到子弹的平均反冲力大小为40N，故D正确。

故选D。

4. 电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A和B，相距为。两者接触一下放到相距的位置，则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是（　　）

A. 4∶7 B. 3∶7

C. 36∶7 D. 54∶7

【答案】C

【解析】

【详解】两个完全相同的金属小球，间距为，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设开始金属球A和B的带电量为，则分开后A、B所带的电荷相等都为3Q，间距变为，根据库仑定律得

解得

则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是36：7。

故选C。

5. 如图所示的电路为欧姆表原理图，把欧姆表调零后测量一个阻值为R=10Ω的电阻时，指针偏转至满刻度的3/5处，现测量一个电阻Rx，指针偏转至满刻度的1/5处，则电阻Rx的阻值为（ ）

A. 4Ω B. 20Ω C. 30Ω D. 60Ω

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为Ig，欧姆表调零时

测一阻值为R的电阻时

测一未知电阻时

解这三式得

R′=6R=60Ω

选项D正确．

6. 把R2=R3，R1未知的三个电阻接成图示电路，则它们的电流之比I1:I2:I3等于（　　）

A. 2:1:1 B. 1:2:3

C. 3:2:1 D. 1:1:1

【答案】A

【解析】

【详解】因R2=R3，根据串并联电路规律可知

所以

I1:I2:I3=2:1:1

故选A。

7. 如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B的夹角θ=45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈磁通量变化量的大小为（　　）

A. 0 B. BS C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量，B是磁感应强度，S是线圈的面积。当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量；若既不垂直，也不平行，则可分解成垂直与平行，根据（是线圈平面与磁场方向的夹角）即可求解。

【详解】两次情况下磁感线穿过线圈的面不同，设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时

转过90°，到达末位置时

初、末位置磁通量的变化量的大小为

故选C。

【点睛】对于匀强磁场中磁通量变化量的求解，理解磁通量不是矢量，但要注意分清磁场是从正面还是反面通过线圈。

8. 如图所示，一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是（  ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成与分解得到

水平方向上有

竖直方向上有

联立方程得

故B正确，ACD错误。

故选B。

二、多项选择题

9. 有关氢原子光谱的说法正确的是

A. 氢原子的发射光谱是连续谱

B. 氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光

C. 氢原子光谱说明氢原子能级是分立的

D. 氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关

【答案】BC

【解析】

【详解】由于氢原子发射的光子的能量：,所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故A错误B正确．：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确．当氢原子从较高轨道跃第n能级迁到较低轨道第m能级时，发射的光子的能量为，显然n、m的取值不同，发射光子的频率就不同故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能力差有关故D错误．

故选BC．

【点评】波尔理论在高中阶段要求层次较低，难度不大，涉及内容较固定，只要掌握好波尔理论的内容，即可解决这类问题．

10. 党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有（　　）

A. 由于能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，所以能量不守恒

B. 因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源

C. 煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用

D. 合理利用能源的同时，需要保护好自然环境

【答案】CD

【解析】

【详解】A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，但总能量是守恒的，A错误；

B．自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，B错误；

C．能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，C正确；

D．合理利用能源时，燃料燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，D正确。

故选CD。

11. 图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是（   ）

A. 到达集尘极的尘埃带正电荷

B. 电场方向由集尘极指向放电极

C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同

D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．由图示可知，集尘极电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确。

C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；

D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。

故选BD

12. 下列关于物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的是（　　）

A. 卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量

B. 法拉第通过实验研究，发现了电流的磁效应

C. 奥斯特通过实验研究，发现了电磁感应现象

D. 牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因

【答案】A

【解析】

【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量，选项A正确；

B．奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应，选项B错误；

C．法拉第通过实验研究，发现了电磁感应现象，选项C错误；

D．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，选项D错误。

故选A。

三、实验题

13. 热敏电阻是温度传感器的核心元件，某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示，现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度，提供实验器材如下：

A．直流电源，电动势E＝3V，内阻不计。

B．电压表，量程3V，内阻约5KΩ

C．电流表，量程0.3A，内阻约10Ω

D．滑动变阻器，最大阻值5Ω

E．滑动变阻器，最大阻值2KΩ

F．被测热敏电阻；

G．开关、导线若干

（1）本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应选用______（填“”或“”）；

（2）结合所供实验器材，为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于______（填“1”或“2”）位置。

（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为0.8V，对应的电流表示数如图丙所示，由此得此时热敏电阻对应的温度为______°C（结果保留两位有效数字），温度测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

【答案】    ①.     ②. 2    ③. 40    ④. 小于

【解析】

【详解】（1）[1]本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应RP选用阻值较小的R1；

（2）[2]因电压表的内阻远大于热敏电阻的阻值，则应该采用电流表外接电路，即为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于2位置；

（3）[3]接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为0.8V，对应的电流表最小刻度为0.01A，则示数为0.200A， 由此得此时热敏电阻的测量值为

当Rt=4.0Ω时其对应的温度为

t=40°C

 [4] 采用电流表外接电路测电阻，测量值偏小，则温度测量值小于真实值。

14. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是图1中的______（选项“甲”或“乙”）；

（2）现有电流表（）、开关和导线若干，以及以下器材：

A．电压表（）；B．电压表（）；C．滑动变阻器（）；D．滑动变阻器（）

实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填相应器材前的字母）

（3）某位同学根据记录的数据，做出如图3所示的图线，根据所画图线可得，电动势______V（保留三位有效数字），内电阻______（保留两位有效数字）；

【答案】    ①. 甲    ②. B    ③. C    ④. 1.49    ⑤. 0.82

【解析】

【详解】（1）[1]干电池内阻本身比较小，乙电路中，由于电流表的内阻影响，电源内阻的测量值误差太大，则应该选择的实验电路图是甲；

（2）[2][3]一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B。为方便实验操作，滑动变阻器应选最大阻值较小的那个，即选C。

（3）[4]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.49，则电源电动势E=1.49V。

[5]电源内阻

四、解答题

15. 如图的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子（初速为零），金属丝和竖直金属板之间加以电压U1，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长为l，相距为d，两极板间加以电压U2的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e，质量为m，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：

（1）电子射入偏转电场时的速度；

（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板，两处的电势差为U1，根据动能定理，可得

解得

（2）电子在垂直于板面的方向受到静电力，由于电场不随时间改变，而且是匀强电场，所以整个运动过程中在垂直于板面的方向上加速度是不变的，做匀加速直线运动，加速度是

电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为

其中t为飞行时间，由于电子在平行于板面的方向不受力，所以这个方向上做匀速运动，由 l=v0t可求得

将a和t代入y的表达式中，得到

16. 如图所示，电源的电动势，定值电阻，电动机M的线圈电阻。当S断开时，电流表的示数。当开关S闭合时，电流表的示数，电动机恰好正常工作。求：

（1）电源内阻r；

（2）电动机的输出功率。

【答案】（1）；（2）13.75W

【解析】

【详解】（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律得

电源的内阻

（2）当开关S闭合时，路端电压为

流过R的电流

流过电动机的电流

电动机的电功率

电动机的热功率

电动机的输出功率

17. 如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度（g=10m/s2），求：

（1）前2s内电场力做的功；

（2）物块的质量；

（3）物块与水平面的动摩擦因数。

【答案】（1）6J；（2）1kg；（3）0.2

【解析】

【详解】（1）由题意可得，在匀强电场中电场力为

F＝qE

由题图丙得前2秒内的位移为

s＝×2×2m＝2m

则电场力做的功为

W＝Fs

代入数据解得

W＝6J

（2）2～4s内由题图可得

qE2＝μmg

在0～2s物块的加速度为

由牛顿第二定律得

qE2－qE1＝ma

代入数据解得

m＝1kg

（3）在2～4s内由题图可得

qE2＝μmg

又

m＝1kg

解得

μ＝0.2