2022-2023學(xué)年北京第二十七中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、2022-2023學(xué)年北京第二十七中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、 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. 如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開(kāi)關(guān)S閉合，電容器兩板間的一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng)，下列各敘述中正確的是（ ）A微粒帶的是正電B電源電動(dòng)勢(shì)的大小等于C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)D保持開(kāi)關(guān)S閉合，把電容器兩極板距離增大，將向上做加速運(yùn)動(dòng)參考答案：B2. （單選）如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子經(jīng)加速電壓U加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)電子流向上極板偏轉(zhuǎn)，不考慮電子本身的重力。設(shè)兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E

2、，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。欲使電子沿直線從電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域通過(guò)，只采取下列措施，其中可行的是( )A適當(dāng)減小電場(chǎng)強(qiáng)度E B適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B C適當(dāng)增大加速電場(chǎng)的寬度 D適當(dāng)減小加速電壓U參考答案：A3. 5如圖所示，四個(gè)相同的表頭分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大V2的量程，把它們按圖接入電路，則（ ）安培表A1的讀數(shù)大于安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角小于安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù)小于伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角等于伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；A；B；C；D參考答案：d4. 如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q

3、的小球，拴在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端，在水平絕緣光滑桌面上繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度方向恰與電場(chǎng)方向垂直，小球運(yùn)動(dòng)到與B點(diǎn)在同一直徑上的A點(diǎn)時(shí)球與繩間剛好沒(méi)有拉力作用，則( )A小球在B點(diǎn)時(shí)的速度 B小球在B點(diǎn)時(shí)的速度C小球在B點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小為6qE D小球所受向心力的最大值是最小值的5倍參考答案：BCD5. 關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是（ ）A. 電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)波長(zhǎng)變短B. 電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)頻率變小C. 電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0108 m/sD. 電磁波能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象但不能發(fā)生衍射現(xiàn)象參考答案：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)

4、16分6. （5分）在國(guó)際單位制中，庫(kù)侖定律寫(xiě)成，式中靜電力常量，電荷量和的單位都是庫(kù)侖，距離的單位是米，作用力的單位是牛頓。若把庫(kù)侖定律寫(xiě)成更簡(jiǎn)潔的形式，式中距離的單位是米，作用力F的單位是牛頓。若把庫(kù)侖定律寫(xiě)成更簡(jiǎn)潔的形式，式中距離的單位是米，作用力的單位是牛頓，由此式可這義一種電荷量的新單位。當(dāng)用米、千克、秒表示此新單位時(shí)，電荷新單位= ；新單位與庫(kù)侖的關(guān)系為1新單位= C。參考答案：；(答也給)7. 如圖所示。粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)的直徑為d。長(zhǎng)為d、電阻為r2的金屬棒ab在中點(diǎn)處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左

5、運(yùn)動(dòng)，到達(dá)圓環(huán)的直徑位置時(shí)，ab棒兩端的電勢(shì)差大小為 。參考答案：8. 一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流的電流強(qiáng)度I 。 參考答案：9. 右圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交流電的圖象。根據(jù)圖象可知該交流電的電流最大值是_A，頻率是_Hz。參考答案：10. （填空）（2011秋?花山區(qū)校級(jí)期末）在電場(chǎng)P處，有一個(gè)5.01015C的點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力為1.01013N，則此處電場(chǎng)強(qiáng)度E= N/C；若點(diǎn)電荷的電量變?yōu)?.01014C，那么P點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)E= N/C，這個(gè)點(diǎn)電荷受到的靜電力是 N參考答案：20； 20；2.01013電場(chǎng)強(qiáng)度

6、根據(jù)E=得，電場(chǎng)強(qiáng)度 E=N/C=20N/C電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)，所以點(diǎn)電荷的電量變?yōu)?.01014C，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，仍然為20N/C根據(jù)E=得，點(diǎn)電荷受到的靜電力 F=Eq=201.01014=2.01013（N），故答案為：20； 20；2.0101311. 如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中、為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球。為球在光滑水平面上以速度運(yùn)動(dòng)的軌跡；為球以速度被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡；為球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過(guò)分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：_ 。參考答案：平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)12. 如

7、圖所示是一種測(cè)量電流表內(nèi)阻的電路閉合電鍵K，調(diào)節(jié)可變電阻，當(dāng)阻值為R1時(shí)，指針恰好滿偏；將可變電阻調(diào)到R2時(shí)，電流表指針剛好半滿偏忽略電池內(nèi)阻，則電流表內(nèi)阻為 參考答案：13. 測(cè)量較大的電壓時(shí)要 聯(lián)一個(gè)電阻把它改裝成電壓表；測(cè)量較大的電流時(shí)要 聯(lián)一個(gè)電阻，把小量程的電流表改裝成大量程的電流表。參考答案：串 并 三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為2）B電壓表V1（02V，內(nèi)阻RV1 =4000）C電壓表V2（02V，內(nèi)阻RV2 約為3500）D電流表A（0

8、3A，內(nèi)阻0.1）E電阻箱R1（09999）F滑動(dòng)變阻器R2（0200，lA）G電鍵和導(dǎo)線若干該小組根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）（4分）實(shí)驗(yàn)步驟：a閉合電鍵S1和S2，記下V1的讀數(shù)U1，b閉合電鍵S1，斷開(kāi)S2，記下V1的讀數(shù)和V2的讀數(shù)請(qǐng)你根據(jù)步驟記錄的物理量和已知的物理量寫(xiě)出該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的表達(dá)式：E = r = （2）（3分）在現(xiàn)有器材的條件下，請(qǐng)你選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，并設(shè)計(jì)出另一種測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方案，畫(huà)出電路原理圖。（3）（4分）如果要求用圖象法處理你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，并能根據(jù)圖象較直觀地求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則較適合的函數(shù)表達(dá)式是

9、 請(qǐng)你畫(huà)出此表達(dá)式對(duì)應(yīng)的大致圖象參考答案：（1）（4分） （2）（3分） （3）（4分） 或 答對(duì)一個(gè)就可以滿分圖略 一次函數(shù)直線表達(dá)式，注意兩坐標(biāo)軸的物理量15. （10分）用力矩盤(pán)做驗(yàn)證有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件實(shí)驗(yàn)時(shí)：對(duì)力矩盤(pán)重心位置的制作要求是：_實(shí)驗(yàn)中判定重心位置是否合乎要求的檢驗(yàn)方法是：_實(shí)驗(yàn)時(shí)，力矩盤(pán)的平面應(yīng)在：_彈簧測(cè)力計(jì)的軸線應(yīng)與所拉的細(xì)線在_實(shí)驗(yàn)中加入一個(gè)測(cè)力計(jì)的好處是：_ 參考答案：重心在轉(zhuǎn)軸中心，轉(zhuǎn)盤(pán)能隨遇平衡豎直平面內(nèi)，同一直線上便于力矩盤(pán)自動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到新的平衡，力的大小及方向可任意改變，力的大小不受整數(shù)限制四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，一根柔軟

10、的彈性繩子右端固定，左端自由，A、B、C、D為繩上等間隔的點(diǎn)，相鄰點(diǎn)間間隔為50cm，現(xiàn)用手拉著繩子的端點(diǎn)A使其上下振動(dòng)，若A點(diǎn)開(kāi)始向上，經(jīng)0.1秒第一次達(dá)到最大位移，C點(diǎn)恰好開(kāi)始振動(dòng)，則：（1）繩子形成的向右傳播的橫波速度為多大；（2）從A開(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移參考答案：解：（1）波從A點(diǎn)傳到C點(diǎn)所用時(shí)間為t=0.1s，傳播的距離為x=250cm=1m，則波速 v波=10m/s（2）波由波源傳到J需時(shí)間t由t1=s=0.45s 波剛傳到J時(shí)，J也向上起振到負(fù)最大位移需t2時(shí)間則t2=T=0.3s 所以對(duì)應(yīng)總時(shí)間t=t1+t2=0.75s 答：（1）繩子形成的向右傳播的

11、橫波速度為10m/s；（2）從A開(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)0.75s長(zhǎng)時(shí)間J點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移17. （12分）如圖所示，整個(gè)空間充滿沿水平向右方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.40m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為=37?，F(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：（sin=0.6,cos=0.8,tan=0.75，g=10m/s2）（1）電場(chǎng)力的大小?（2）小球運(yùn)動(dòng)通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小?（3）小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小?（4）若要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則須使小球有初速度，

12、若在A處給小球一豎直向下的速度v0，其值至少應(yīng)為多少？參考答案：(1)F=Eq=mgtan=0.75N (2)mgL-EqL=mvc2/2 vc=m/s (3)T-mg= mvc2/L T=1.5N (4)若能通過(guò)圓周上B點(diǎn)的對(duì)面那點(diǎn)，則能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)該點(diǎn)最小速度為V：mg/cos=mv2/L -mgLcos-Eq(L+Lsin)= mv2/2-mv02/22分v0=m/s18. （18分）近代的材料生長(zhǎng)和微加工技術(shù)，可制造出一種使電子的運(yùn)動(dòng)限制在半導(dǎo)體的一個(gè)平面內(nèi)（二維）的微結(jié)構(gòu)器件，且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行，不受雜質(zhì)原子射散的影響，這種特點(diǎn)可望有新的應(yīng)用價(jià)值。圖l 所示為

13、四端十字形。二維電子氣半導(dǎo)體，當(dāng)電流從l端進(jìn)人時(shí)，通過(guò)控制磁場(chǎng)的作用，可使電流從 2，3或4端流出。對(duì)下面摸擬結(jié)構(gòu)的研究，有助于理解電流在上述四端十字形導(dǎo)體中的流動(dòng)。在圖 2 中， a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面，彼此靠得很近，形成四個(gè)寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個(gè)圓柱所包圍的空間（設(shè)為真空）存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射人磁場(chǎng)內(nèi)，設(shè)粒子與圓柱表面只發(fā)生一次碰撞，碰撞是彈性的，碰撞時(shí)間極短，且碰撞不改變粒子的電荷量，也不受摩擦力作用。試求

14、B為何值時(shí)，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出。 參考答案：解析：解法一在圖中紙面內(nèi)取Oxy坐標(biāo)（如圖），原點(diǎn)在狹縫l處，x軸過(guò)縫1和縫3。粒子從縫1進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛侖茲力作用下作圓周運(yùn)動(dòng)，圓軌道在原點(diǎn)與x軸相切，故其圓心必在y軸上若以r表示此圓的半徑，則圓方程為 x2+(yr)2=r2 （1）根據(jù)題的要求和對(duì)稱性可知，粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點(diǎn)處，碰撞處的坐標(biāo)為 x=2RRsin450（2） y=RR cos450 （3）由（l）、（2）、（3）式得 r=3R （4）由洛侖茲力和牛頓定律有 （5）由（4）、（5）式得 （6）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題 18 分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如圖所示，A為a、b兩圓圓心的連線與縫l的交點(diǎn)，F(xiàn)為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點(diǎn)從1縫中射人的粒子在磁場(chǎng)作用下與圓柱d的表面發(fā)生彈性碰撞后，反彈進(jìn)人縫2，這個(gè)過(guò)程一定對(duì)連結(jié)b、d 兩圓圓心的直線OP對(duì)稱，故直線OP與d圓的交點(diǎn)C必是碰度點(diǎn)。由于粒子在磁場(chǎng)中做