2022年北京張家灣中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）氦原子被電離出一個(gè)核外電子，形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子，已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦原子的能級(jí)示意圖如圖所示，在具有下列能量的光子或者電子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是(

)A．42.8eV(光子)

B.42.8eV(電子)

C．48.4eV(電子)

D.55.0eV(光子)參考答案：BCD2.氣體分子具有下列哪些特點(diǎn)A．氣體分子間的碰撞頻繁B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速率是比較小的C．氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能性是相同的D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì)，則一定質(zhì)量的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)參考答案：ABCD3.一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受重力，則下列說(shuō)法正確的是

A．粒子帶正電

B．粒子的速度逐漸減小

C.粒子的加速度逐漸增大

D．粒子的電勢(shì)能減小參考答案：B4.光滑水平面上，兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)（B在前），已知碰前兩球的動(dòng)量分別為pA=12kg?m/s、pB=8kg?m/s，碰后它們動(dòng)量的變化分別為△pA、△pB．下列數(shù)值不可能的是（）A．△pA=﹣2kg?m/s、△pB=2kg?m/sB．△pA=﹣3kg?m/s、△pB=3kg?m/sC．△pA=﹣4kg?m/s、△pB=4kg?m/sD．△pA=﹣5kg?m/s、△pB=5kg?m/s參考答案：D【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)的兩物體，不受摩擦力作用，重力和支持力是一對(duì)平衡力，故物體碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律；由于兩個(gè)小球的質(zhì)量相等，分別列出完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的兩種極限的條件，然后再進(jìn)行判斷即可．【解答】解：A追上B并與B相碰，說(shuō)明A的速度大于B的速度，pA=12kg?m/s，pB=8kg?m/s，兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，所以vA=vB；以它們運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍舭l(fā)生完全非彈性碰撞，則碰撞后的速度是相等的，所以碰撞后它們的動(dòng)量也相等，為：kg?m/s所以：△pA=PA′﹣PA=10﹣12=﹣2kg?m/s、△pB=PB′﹣PB=10﹣8=2kg?m/s若是彈性碰撞，則：PA+PB=PA′+PB′彈性碰撞的過(guò)程中機(jī)械能以上守恒的，設(shè)它們的質(zhì)量為m，則：由于：P=mv聯(lián)立可得：PA′=8kg?m/s，PB′=12kg?m/s所以此時(shí)：△pA=PA′﹣PA=8﹣12=﹣4kg?m/s、△pB=PB′﹣PB=12﹣8=4kg?m/s由以上的分析可知，△pA在﹣2到﹣4kg?m/s之間，△pB在2﹣4kg?m/s之間都是可能的．A、如果△pA=﹣2kg?m/s、△pB=2kg?m/s，碰后動(dòng)量守恒，符合以上的條件，故A可能；B、△pA=﹣3kg?m/s、△pB=3kg?m/s，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，符合以上的條件，故B可能；C、如果△pA=﹣4kg?m/s、△pB=4kg?m/ss，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，符合以上的條件，故C可能；D、如果△pA=﹣5kg?m/s、△pB=5kg?m/s，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，不符合以上的條件，故D不可能；本題選擇不可能的，故選：D5.如圖，動(dòng)物園的水平地而上放著一只質(zhì)量為M的籠子，籠內(nèi)有一只質(zhì)量為m的猴子，當(dāng)猴以某一加速度沿豎直柱子加速向上爬時(shí)，籠子對(duì)地面的壓力為F1；當(dāng)猴以同樣大小的加速度沿豎直柱子加速下滑時(shí)，籠子對(duì)地面的壓力為F2，關(guān)于F1和F2的大小，下列判斷中正確的是A.F1=F2 B.F-1>(M+m)g，F(xiàn)2<(M+m)gC.F1+F2=2(M+m)g D.F1-F2=2(M+m)g參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（8分）He一Ne激光器產(chǎn)生的波長(zhǎng)為6.33×10-7m的譜線是Ne原子從激發(fā)態(tài)能級(jí)（用E1表示）向能量較低的激發(fā)態(tài)能級(jí)（用E2表示）躍遷時(shí)發(fā)生的；波長(zhǎng)為3.39×10-6m的譜線是Ne原子從能級(jí)E1向能級(jí)較低的激發(fā)態(tài)能級(jí)（用E3表示）躍遷時(shí)發(fā)生的。已知普朗克常量h與光速c的乘積hc=1.24×10-6m·eV．由此可知Ne的激發(fā)態(tài)能級(jí)E3與E2的能最差為

eV。參考答案：1.597.公式求得的是物體在t時(shí)間內(nèi)的_______速度，它只能粗略地反映物體運(yùn)動(dòng)的___________；要精確地反映物體在任意時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢,必須用__________速度，上式中，如果v是物體在t時(shí)刻至t+Δt時(shí)刻的速度，且Δt很小(趨近于0)，則此速度v即是t時(shí)刻的瞬時(shí)速度.瞬時(shí)速度也是________量.參考答案：8.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置。①為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑____________B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______________mB（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是_____________；A．水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點(diǎn)位置分別到O點(diǎn)的距離C．A球和B球在空中飛行的時(shí)間D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)A、B兩球在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用圖中的字母寫(xiě)出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是__________________________。參考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【詳解】①為了使兩球碰撞為一維碰撞，在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律，兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，則A球的直徑等于B球的直徑。為了使碰撞后不反彈，故mA＞mB．②根據(jù)動(dòng)量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因?yàn)椋氲茫簃Ax1=mAx2+mBx3，所以需要測(cè)量水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x3．故AB正確．因?yàn)闀r(shí)間相同，可以用水平位移代替速度，不用測(cè)時(shí)間，也不用測(cè)量測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高，故選：AB．③A球與B球碰后，A球的速度減小，可知A球沒(méi)有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是F點(diǎn)，A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)．用水平位移代替速度，動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，注意等效替代在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用；注意器材選擇的原則：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球9.（6分）小張買(mǎi)了一只袖珍手電筒，用的是兩節(jié)小的干電池。他取出手電筒中的小燈泡，看到上面標(biāo)有“2.2V，0.25A”字樣，小張認(rèn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)者是想讓小燈泡在這兩節(jié)干電池的供電下正常發(fā)光，于是他推算出每一節(jié)干電池的內(nèi)阻。若小張的判斷是對(duì)的，則每一節(jié)干電池的內(nèi)阻為

Ω.參考答案：1.610.如圖所示，在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，(以無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)若Q為正電荷，將正的試探電荷放在________點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大，將負(fù)的試探電荷放在________點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大。若Q為負(fù)電荷，將正的試探電荷放在________點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小，將負(fù)的試探電荷放在________點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大。參考答案：

C

A

A

A

11.．圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．

（2）如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：

a．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向

偏一下．

b．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向偏一下．（a、b兩空選填“左”或“右”）參考答案：12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一路燈控制電路如下圖所示，光照射光敏電阻RG時(shí)，其阻值變小．設(shè)白天時(shí)繼電器兩端電壓為U1，夜晚為U2，它們的大小關(guān)系是：

．現(xiàn)要使路燈比平時(shí)早一些亮起來(lái)，應(yīng)如何調(diào)節(jié)R1

（填“變大”或“變小”）參考答案：U1＜U2

變小13.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為12.09eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

種，其中最短波長(zhǎng)為

。(已知普朗克常量，1eV=1.6×10-19J)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：3

1.0×10-7

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在上題的實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.再更換一根彈簧測(cè)力計(jì)再次到達(dá)結(jié)點(diǎn)O。(1)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為：A．拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些，實(shí)驗(yàn)效果較好B．拉橡皮條時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行C．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，拉力要盡量小些D．拉力F1和F2的夾角越大越好E．整個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要記錄的有：橡皮條伸長(zhǎng)量、結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O、測(cè)力計(jì)的示數(shù)

其中說(shuō)法正確的是________(填入相應(yīng)的字母)．(2)若兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向相互垂直，則________(選填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出它們的合力，理由是__________________________．參考答案：15.某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，所給的其它器材有:A．電壓表V：0～3～15VB．電流表A：0～0.6～3AC．變阻器R1：(20Ω，1A)D．變阻器R2：(1000Ω，0.1A)E．電鍵S和導(dǎo)線若干

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求連接實(shí)物電路圖；(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)已在U—I圖中標(biāo)出，如圖所示.請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)求出該電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V，電阻r=________Ω.

參考答案：(1)實(shí)物電路圖（2分）

(2)1.5（1分）；0.50（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向與水平方向成角，有一帶電量為，質(zhì)量為的小球，用長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)靜止時(shí)，細(xì)線恰被拉成水平方向，求：（1）小球的電性及勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；（2）若改變勻強(qiáng)電場(chǎng)方向，使其豎直向下，求小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度及繩子的拉力大小。參考答案：（1）受力分析如圖,可知小球帶正電

……2分

在三角形中，有

……2分

得：

……1分(2)下擺過(guò)程由動(dòng)能定理有：

……2分的

……1分

最低點(diǎn)處：

得

……2分17.如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg的小球，用長(zhǎng)l=0.4m的細(xì)線與固定在圓心處的力傳感器相連，小球和傳感器的大小均忽略不計(jì)．當(dāng)在A處給小球大小為6m/s的初速度時(shí)，小球恰能運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)B，設(shè)空氣阻力大小恒定，取g=10m/s2．求：（1）小球在A處時(shí)傳感器的示數(shù)；（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程中克服空氣阻力做的功；（3）小球在A點(diǎn)以不同的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)傳感器會(huì)顯示出相應(yīng)的讀數(shù)F，試通過(guò)計(jì)算在坐標(biāo)系中作出F—v02圖象．參考答案：解：(1)在A點(diǎn)，由得：N

(2分)(2)由得：

(1分)小球從A到B過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

(1分)得到：

所以

(1分)(3)小球從A到B過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：小球在最高點(diǎn)兩式聯(lián)立得：

(2分)

圖象（如圖所示）

(1分)18.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)a和b，OP為分界線，傾角為37°，在區(qū)域a中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直于紙面向里；在區(qū)域b中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，P點(diǎn)坐標(biāo)為(4L,3L)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域b，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，粒子恰能經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O，不計(jì)粒子重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8