山西省大同市平泉中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

山西省大同市平泉中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）關(guān)于靜電場，下列說法正確的是（

）A.電勢為零的點，電場強度一定為零

B.電場強度為零的點，電勢一定為零C.同一電場線上的各點，電勢一定相等D.負電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加參考答案：D2.對光電管加反向電壓，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.9eV B．0.6eV C．2.5eV D．3.1eV參考答案：A【考點】光電效應(yīng)．【分析】光電子射出后，有一定的動能，若能夠到達另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達到時，說明電子射出的初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答．【解答】解：根據(jù)題意，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，即為反向電壓為0.6V時，從金屬出來的電子，在電場阻力作用下，不能到達陽極，則電流表示數(shù)為零；根據(jù)動能定理，則有光電子的最大初動能為：Ek=qU=0.6eV根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有：W=hv﹣Ek=2.5eV﹣0.6eV=1.9eV，故BCD錯誤，A正確．故選：A3.電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電，關(guān)于路端電壓說法正確的是(C)A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當(dāng)I增大時，路端電壓也增大C．因為U＝E－Ir，所以當(dāng)I增大時，路端電壓下降D．若外電路斷開，則路端電壓為零參考答案：C4.（多選題）如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細線懸掛于O、O′，并處于勻強磁場中．導(dǎo)線中通以沿x軸正方向的電流I，懸線與豎直方向的夾角為θ，且導(dǎo)線保持靜止，則磁感應(yīng)強度的方向和大小可能為()．A．z軸正向，tanθ

B．y軸正向，C．z軸負向，tanθ

D．沿懸線向上，sinθ參考答案：BC5.如圖所示，一正方形線圈，其中電流I恒定不變，用兩條長度相等的絕緣細線靜止懸掛于水平長直導(dǎo)線CD的正下方。當(dāng)導(dǎo)線CD中沒有電流時，兩條細線中拉力都是T，當(dāng)導(dǎo)線CD中電流為I1時，兩條細線中拉力都是klT(O<k1<1），當(dāng)導(dǎo)線CD中電流為I2時，兩條細線中拉力都是k2T（k2>1)。下列正確的是：（

）

A．I1的方向是C→D

B．I2的方向是C→D

C．I1>I2

D．I1<I2參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如右圖所示，是研究平行板電容器電容的實驗裝置，其中極板A接地，極板B與靜電計相接，靜電計外殼也接地。在實驗中，若將A極板稍向左移動一些，增大電容器兩極板間的距離，電容器所帶的電量可視為不變，這時可觀察到靜電計金屬箔張角會_________；兩極板間的距離增大后，兩極板間的電場強度__________。（填“變大”“變小”或“不變”）參考答案：變大；

不變7.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：

（1）為了探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持▲不變；為了直觀地判斷加速度與力的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作出▲圖象（選填“”或“”）.（2）為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持▲不變；為了直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作▲圖象（選填“”或“”）.參考答案：質(zhì)量、

力、；8.如圖所示,把一個線框從一勻強磁場中勻速拉出（線框原來全在磁場中）。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是

，拉力功率之比是

，拉力做功的絕對值之比

，是安培力做功的絕對值之比是 ，線框產(chǎn)生的熱量之比是

，通過導(dǎo)線某一橫截面的電量之比是 。

參考答案：1:2

1:4

1:2

1:2

1:2

1:19.如圖所示，AB兩端接直流穩(wěn)壓電源，UAB＝100V，R0＝40W，滑動變阻器總電阻R＝20W，當(dāng)滑動片處于變阻器中點時，C、D兩端電壓UCD為___________V，通過電阻R0的電流為_____________A。參考答案：80

2

10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1=220sin314t（V），則（1）當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為_________V（2）當(dāng)t=s時，c、d間的電壓為______V（3）單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表示數(shù)________，電流表示數(shù)________（填“變大”、“變小”或“不變”）（4）當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，電壓表示數(shù)________，電流表示數(shù)________（填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：22

不變

變小

變大

變大11.（4分）將長為0.5m，通4A電流的導(dǎo)線垂直放在勻強磁場中時，通電導(dǎo)線所受的磁場力為0.3N，磁感應(yīng)強度的大小為

，若將通電導(dǎo)線中的電流減為2A，則這時勻強磁場的磁感應(yīng)強度為

，導(dǎo)線受安培力為

參考答案：0.15T，0.15T，0.15N12.如圖所示，電流表的示數(shù)為0．1A，電壓表的示數(shù)為60V．

（1）待測電阻的測量值是____。（2）如果電壓表的內(nèi)阻RV=3KΩ，則待測電阻的真實值是

________。參考答案：13.電荷量為+2×10－6C的點電荷放入電場中A點，受到作用力為4×10－4N，方向水平向右，則A點的場強大小為

，方向

。若把另一電荷放在該點受到的作用力為2×10－4N，方向水平向左，則這個電荷的電荷量為

。參考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結(jié)果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（9分）如圖甲所示是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運動，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），求：

（1）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小；（2）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；（3）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大小；（4）該發(fā)電機的輸出功率P（摩擦等損耗不計）。參考答案：解析：（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運動都是勻速直線運動，其速度為v＝m/s＝0.8m/s

（1分）線圈做切割磁感線E＝2nprBv＝2′20′3.14′0.1′0.2′0.8V＝2V

（2分）（2）感應(yīng)電流I＝A＝0.2A

（1分）電流圖像（1分）（3）由于線圈每次運動都是勻速直線運動，所以每次運動過程中推力必須等于安培力。F推＝F安＝nILB＝2nIprB＝2′20′0.2′3.14′0.1′0.2N＝0.5N

（2分）（4）發(fā)電機的輸出功率即燈的電功率．P＝I2R2＝0.22′8W＝0.32W

（2分）17.如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝nBmScos(t)，其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強度變化的0～的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．參考答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C解析：(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T＝3.14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0V

（3分）(2)電流的最大值Im＝＝0.80A

有效值I＝＝A小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2.88W

（4分）(3)在0～時間內(nèi)，電動勢的平均值＝平均電流＝＝通過燈泡的電荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3C

18.有一種電子儀器叫示波器，可以用來觀察電信號隨時間變化的情況。圖甲是其結(jié)構(gòu)的一部分。是一對平行金屬板，板長為l，兩板間距離為d。MN是圓形熒光屏（正面如圖乙），它距平行金屬板左端的距離為D?，F(xiàn)有電子束以初速度連續(xù)不斷地從板左端沿著與兩板平行的軸線進入兩板間。

（1）若在兩板上加有恒定的電壓U0，則電子打在熒光屏上的位置偏離軸線多遠？（2）若在兩板上改加如圖（丙）所示的隨時間變化的電壓。則由于視覺