2021-2022學(xué)年河南省許昌市八七中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河南省許昌市八七中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列說(shuō)法正確的有A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象B．電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡分辨率更高的的原因：是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短，更容易發(fā)生明顯衍射C．不確定性關(guān)系表達(dá)式為

D．個(gè)別光子的行為顯示波動(dòng)性，大量光子的行為顯示粒子性參考答案：A2.A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度—時(shí)間圖象如圖所示．則這一電場(chǎng)可能是圖中的()參考答案：A3.兩個(gè)等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生的電場(chǎng)線（方向未畫出）如圖所示，在A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為和,則它們的大小關(guān)系為(

)A.=

B.>

C.<

D.無(wú)法確定參考答案：B解：由電場(chǎng)線的疏密分布情況可知，A處電場(chǎng)線密集，場(chǎng)強(qiáng)大。B處電場(chǎng)線稀疏，場(chǎng)強(qiáng)小，故EA＞EB．故選B?！军c(diǎn)睛】掌握住電場(chǎng)線的特點(diǎn)，明確其物理意義：電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，即可研究.4.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是

A．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B．

截止頻率越大的金屬材料逸出功越大C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而減小D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多參考答案：B5.如下圖所示，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻，浸泡到熱水中時(shí)，電流表讀數(shù)增大，則說(shuō)明()①熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越大②熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越?、圻@種半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變差④這種半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變好A.①②B.②③C.②④D.①③參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.A、B兩物體在水平面上相向運(yùn)動(dòng)，其中物體A的質(zhì)量為mA=4kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示．則：（1）由圖可知A、B兩物體在

時(shí)刻發(fā)生碰撞，B物體的質(zhì)量為mB=

kg．（2）碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失

J．參考答案：（1）2s，6；（2）30【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】根據(jù)位移時(shí)間圖線分別求出A、B兩物體碰前和碰后的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出B物體的質(zhì)量．根據(jù)能量守恒定律求出碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能【解答】解：（1）根據(jù)圖象可知，A、B兩物體在2s末時(shí)刻發(fā)生碰撞，x﹣t圖象的斜率表示速度，則碰前A的速度為：，B的速度為：．碰后的AB的速度為：v=．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根據(jù)能量守恒得，損失的機(jī)械能為：代入數(shù)據(jù)得：△E=30J．故答案為：（1）2s，6；（2）307.如圖所示，某一交流電隨時(shí)間變化圖線，它的電流的最大值Im=_

_A，電流的有效值I=_

_A，交流電的周期T=_

_s，頻率f=_

_

Hz，交流電流的瞬時(shí)值表達(dá)式i=_

_。

參考答案：4A

2A

0.04s

25Hz

i=4sin50πt8.把一個(gè)的平行板電容器接在9V的電池上，電容器所帶的電荷量為

C；若只將兩極板間的距離增大為2倍，則電容器的電容變?yōu)?/p>

，若將一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷由正極移至負(fù)極板過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功為

J參考答案：

，

1.5

，

9.將一阻值是4Ω的電阻R1與另一電阻R2串聯(lián),其總電阻是10Ω,則R2＝

Ω,若將它們并聯(lián)接入電路，則通過(guò)R1與R2的電流強(qiáng)度之比為I1∶I2＝

。參考答案：10.長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為Q的正電荷放在距棒左端R處，將一帶電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷放在距棒右端R處，如圖所示，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_____，方向______（填向左或右）。參考答案：向左11.將電量為6×10﹣6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3×10﹣5J的功，則該電荷在此過(guò)程中電勢(shì)能

了

J；再將該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2×10﹣5J的功，則A、C間的電勢(shì)差UAC=

．參考答案：增加；3×10﹣5；3V【考點(diǎn)】電勢(shì)能；電勢(shì)差．【分析】電荷在電場(chǎng)力作用下做功，導(dǎo)致電勢(shì)能變化．所以由做功與電量可求出兩點(diǎn)的電勢(shì)差，同時(shí)根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)可確定電勢(shì)能增加與減少．【解答】解：負(fù)電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生位移，導(dǎo)致電場(chǎng)力做負(fù)功，則電荷的電勢(shì)能增加．做多少功，電勢(shì)能就增加多少．因此，電荷在此過(guò)程中電勢(shì)能增加，且增加了3×10﹣5J．電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2×10﹣5J的功，則由：W=qU

得UBC===﹣2v而負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB===5V所以A、C間的電勢(shì)差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V故答案為：增加；3×10﹣5；3V12.A、B兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比1:2，長(zhǎng)度之比為4:1，則它們的電阻之比RA:RB=__________；然后分別加上相同的電壓，相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)兩導(dǎo)線橫截面的電荷量之比qA:qB=__________；消耗的電功率之比PA:PB=__________。參考答案：

2:1

1:2

1:213.如圖為陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，陰極射線發(fā)出的電子束在陰極和陽(yáng)極間強(qiáng)電場(chǎng)的作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則電子束的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)樨Q直________偏轉(zhuǎn)（選填“向上”、“向下”）。參考答案：向下

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A．小燈泡（額定電壓為3.8V，額定電流約為0.3A）B．電流表A(0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)

C．電壓表V（0~6V，內(nèi)阻約為5kΩ)D．滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω，2A)

E．滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω，0.2A)F．電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）

G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器選

（填“R1”或“R2”）（2）該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)測(cè)量電路，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電流表的讀數(shù)從零開(kāi)始變化，記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I。請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。（3）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙的U-I圖象，根據(jù)圖象可知小燈泡的電阻隨著電流的增大而_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：（1）（2）如圖（3）增大15.（4分）在用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中提供了如下器材，器材規(guī)格如下：（1）待測(cè)電阻Rx（約100Ω）；（2）直流毫安表（量程0～20mA，內(nèi)阻約50Ω）；（3）直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ）；（4）直流電源（輸出電壓3V，內(nèi)阻可不計(jì)）；（5）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A）；（6）電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條.實(shí)驗(yàn)要求最大限度的減小誤差，則毫安表的連接應(yīng)選擇

（填“內(nèi)接”或“外接”）的連接方式；滑動(dòng)變阻器的連接應(yīng)選擇

（填“限流”或“分壓”）的連接方式。參考答案：外接，分壓四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(20分）從z軸上的O點(diǎn)發(fā)射一束電量為q（＞0）、質(zhì)量為m的帶電粒子，它們速度統(tǒng)方向分布在以O(shè)點(diǎn)為頂點(diǎn)、z軸為對(duì)稱軸的一個(gè)頂角很小的錐體內(nèi)（如圖所示），速度的大小都等于v．試設(shè)計(jì)一種勻強(qiáng)磁場(chǎng)，能使這束帶電粒子會(huì)聚于z軸上的另一點(diǎn)M，M點(diǎn)離開(kāi)O點(diǎn)的經(jīng)離為d．要求給出該磁場(chǎng)的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和最小值．不計(jì)粒子間的相互作用和重力的作用。參考答案：解析：

設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)為沿軸方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，點(diǎn)和點(diǎn)都處于這個(gè)磁場(chǎng)中。下面我們根據(jù)題意求出這種磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。粒子由點(diǎn)射出就進(jìn)入了磁場(chǎng)，可將與軸成角的速度分解成沿磁場(chǎng)方向的分速度和垂直于磁場(chǎng)方向的分速度（如圖所示），注意到很小，得

（1）

（2）粒子因具有垂直磁場(chǎng)方向的分速度，在洛侖茲力作用下作圓周運(yùn)動(dòng)，以表示圓周的半徑，有圓周運(yùn)動(dòng)的周期由此得

（3）可見(jiàn)周期與速度分量無(wú)關(guān)。粒子因具有沿磁場(chǎng)方向的分速度，將沿磁場(chǎng)方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)。由于兩種分速度同時(shí)存在，粒子將沿磁場(chǎng)方向作螺旋運(yùn)動(dòng)，螺旋運(yùn)動(dòng)螺距為

（4）由于它們具有相同的，因而也就具有相同的螺距；又由于這些粒子是從同一點(diǎn)射出的，所以經(jīng)過(guò)整數(shù)個(gè)螺距（最小是一個(gè)螺距）又必定會(huì)聚于同一點(diǎn)。只要使等于一個(gè)螺距或一個(gè)螺距的（整數(shù)）倍，由點(diǎn)射出的粒子繞磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)一周（或若干周后）必定會(huì)聚于點(diǎn)，如圖所示。所以，＝1，2，3，…

（5）由式（3）、（4）、（5）解得

，＝1，2，3，…

（6）這就是所要求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，最小值應(yīng)?。?，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為。

（7）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。磁場(chǎng)方向2分，式（3）、（4）各3分，式（5）5分，求得式（6）給5分，求得式（7）再給2分。17.飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。

（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器。求離子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間。

（2）為保證離子不打在極板上，試求U2與U1的關(guān)系。參考答案：（1）由動(dòng)能定理：

離子在a、b間的加速度

在a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

離子達(dá)到探測(cè)器的時(shí)間：

（2）在MN間側(cè)移

由，得

18.從地面上以初速度vo=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg的小球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最