2022-2023學(xué)年河南省開(kāi)封市土山崗中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省開(kāi)封市土山崗中學(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.對(duì)于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說(shuō)法正確的是A．常溫下，若將電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，電阻變?yōu)镽/4C．加在電阻絲上的電壓從0逐漸加大到U，則在任意狀態(tài)下的U/I的值不變D．若把溫度降到絕對(duì)零度附近，電阻絲的電阻突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象稱(chēng)為超導(dǎo)現(xiàn)象參考答案：BD2.兩個(gè)帶正電荷的小球，固定放置在光滑的水平絕緣板面上保持一定距離，如果兩個(gè)小球同時(shí)釋放，它們的加速度之比a1：a2將A．保持不變

B．隨時(shí)間增大

C．隨時(shí)間減小

D．先增大后減小參考答案：A3.假設(shè)地球的磁場(chǎng)是由于地球表面帶電引起的，則地球表面應(yīng)帶何種電荷

A．正電荷

B．負(fù)電荷

C．地理北極帶正電荷

D．地理南極帶正荷參考答案：B4.關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象有以下幾種表述，其中正確的是A.用紫光照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，用綠光照射該金屬一定不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)B.任何一種金屬都存在一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.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D.光電子的初動(dòng)能越大，光電子形成的光電流強(qiáng)度就越大參考答案：B本題考查光電效應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查學(xué)生的理解能力。發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率達(dá)到極限頻率，紫光照射時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，綠光照射時(shí)可能發(fā)生光電效應(yīng)，也可能不發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才生產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B正確；入射光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，逸出的光電子的動(dòng)能越大，光電子數(shù)不是越多，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；入射光的強(qiáng)度越大，光電流越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。綜上本題選B。5.如圖所示，在一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓面向外，一帶電量為Q的粒子從磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)在一定的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，做圓周運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，若經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)與一個(gè)原來(lái)靜止的、帶負(fù)電量為q的粒子（q<Q）相碰后，結(jié)合在一起，形成一個(gè)新粒子，關(guān)于這個(gè)新粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列描述正確的是A．新粒子半徑不變，仍然到達(dá)CB．新粒子半徑增大，可能到達(dá)EC．新粒子半徑減小，可能到達(dá)FD．以上均有可能參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某閉合電路的路端電壓U隨外電阻R變化的圖線如圖所示，當(dāng)R很大時(shí)，U約為3V．則電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)______V，內(nèi)電阻為_(kāi)____，當(dāng)U=2V時(shí)，電源的輸出功率為_(kāi)___W．參考答案：3

1

2由圖讀出，當(dāng)外電阻為無(wú)窮大時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，E=3V；由圖知道，當(dāng)R=5Ω，U=2.5V，則電流，電源的內(nèi)電阻為；由，所以輸出功率。7.2019年1月，中國(guó)散裂中子源加速器打靶束流功率超過(guò)50kW，技術(shù)水平達(dá)到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能質(zhì)子轟擊重金屬靶而產(chǎn)生中子的裝置，一能量為109eV的質(zhì)子打到汞、鎢等重核后，導(dǎo)致重核不穩(wěn)定而放出20～30個(gè)中子，大大提高了中子的產(chǎn)生效率。汞原子能級(jí)圖如圖所示，大量的汞原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子，其中輻射光子能量的最小值是_____eV；用輻射光照射金屬鎢為陰極的光電管，已知鎢的逸出功為4.54eV，使光電流為零的反向電壓至少為_(kāi)____V。參考答案：

(1).1.1

(2).4.26【詳解】根據(jù)躍遷理論可知，當(dāng)原子從4能級(jí)躍遷到3能級(jí)時(shí)釋放的光子能量最小，最小能量為E＝E4﹣E3＝﹣1.6eV﹣（﹣2.7eV）＝1.1eV；若要使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)光電子的最大初動(dòng)能最小的時(shí)候，此時(shí)的反向電流最小，由題意可知，從2能級(jí)躍遷到1能級(jí)上，入射光子的能量最小為E＝4.9eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程為：Ekm＝hγ﹣W逸，Ekm＝eU，解得：U＝4.26V。8.質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)點(diǎn)，僅在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧由A運(yùn)動(dòng)到B，其速度方向改變?chǔ)冉?，AB弧長(zhǎng)為s，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB＝________，AB中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝________。參考答案：9.如圖所示，用水平力F把一鐵塊緊壓在豎直墻壁上靜止不動(dòng)，當(dāng)F增大時(shí)，墻對(duì)鐵塊的支持力將，墻與鐵塊間的摩擦力將。(填“增大”，“減小”或“不變”)參考答案：10.在離地面高度為h=20m處，將一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v=5m/s的速度水平拋出，取g=10m/s2，則鋼球從拋出到落地的時(shí)間t=

s；飛行的水平距離s＝

m。參考答案：2，1011.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為q=5.0×10-10C的正電荷，由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成直角三角形，ab＝20cm,＝37°，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)________v/m，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)開(kāi)_____(COS37°＝0.8).參考答案：12.為測(cè)量有內(nèi)電阻的電源電動(dòng)勢(shì)，某同學(xué)進(jìn)行如下操作：將電壓表V1、V2串聯(lián)接入電路中時(shí)，如圖甲所示，示數(shù)分別為6V和4V；當(dāng)只將電壓表V2接入電路中時(shí)，如圖乙所示，示數(shù)為9V。則該電源的電動(dòng)勢(shì)為E=

V。參考答案：10.813.我國(guó)第一艘超導(dǎo)電磁推進(jìn)船HEMS—1已下水試驗(yàn)，它取消了傳統(tǒng)的螺旋槳，是船舶推進(jìn)的重大革新，其原理如圖所示，安裝在靠近船底部的超導(dǎo)磁體在海水中產(chǎn)生磁場(chǎng)，海水中含有豐富的NaCl成分，導(dǎo)電正負(fù)離子Na+、Cl－較多，電導(dǎo)率較高.當(dāng)電流在垂直于磁場(chǎng)的方向上流過(guò)時(shí)，就會(huì)在與電流方向、磁場(chǎng)方向都垂直的方向上產(chǎn)生推力。強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，在垂直于船身方向，兩邊安裝正負(fù)電極，電極浸在海水里，當(dāng)電源接通時(shí)，海水中產(chǎn)生垂直于船體方向的強(qiáng)電流，推動(dòng)船體運(yùn)動(dòng)。如磁感強(qiáng)度為5T，（可看作勻強(qiáng)）水通道寬為1m，產(chǎn)生推動(dòng)為100N，則船上的電池中，電流為_(kāi)_____A。參考答案：20A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度為

mm；（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為

mm；（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為

Ω。（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)圓柱體電阻R電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）開(kāi)關(guān)S

導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟疑峡蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（5）若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ＝

。（保留2位有效數(shù)字）

參考答案：（1）50.15（2）4.700

（3）220（4）如右圖（5）15.測(cè)定金屬絲的電阻（阻值約為3Ω）時(shí)，要求通過(guò)金屬絲的電流可以在0～0.6A之間變化。根據(jù)下列提供的實(shí)驗(yàn)器材，解答如下問(wèn)題：A、量程0.6A，內(nèi)阻0.5Ω的電流表

B、量程3A，內(nèi)阻0.01Ω的電流表C、量程3V，內(nèi)阻6kΩ的電壓表

D、量程15V，內(nèi)阻30kΩ的電壓表E、滑動(dòng)變阻器全電阻10Ω，允許通過(guò)最大電流1AF、6V蓄電池

G、電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干（1）電流表應(yīng)選用

（填前面代號(hào)）；電壓表應(yīng)選用

（填前面代號(hào)）．（2）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖11中用實(shí)線代替導(dǎo)線連接成符合實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出金屬絲的伏安特性曲線如圖所示，可見(jiàn)金屬電阻會(huì)隨著溫度的升高而

，當(dāng)通過(guò)金屬絲的電流為0.5A時(shí)其電阻為

Ω。參考答案：⑴(2分)

A

；

C

⑵(實(shí)物圖、電路圖各3分，共6分)⑶(4分)

增大

；

4

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，電源內(nèi)阻，。當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.5A和2V。求：（1）電源電動(dòng)勢(shì)；（2）的阻值；（3）電鍵斷開(kāi)時(shí)，干路上的電流強(qiáng)度。參考答案：17.如圖所示，一個(gè)帶電的小球從P點(diǎn)自由下落，P點(diǎn)距場(chǎng)區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，已知ab＝L，求：(1)小球的帶電性質(zhì)及其電量與質(zhì)量的比值；(2)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；(3)小球從P開(kāi)始，第四次經(jīng)過(guò)邊界MN共需時(shí)間為多少？參考答案：)解：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力和電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．(1)重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力方向向上，電場(chǎng)方向向下，則小球帶負(fù)電，有mg＝Eq比荷＝.(2)粒子由a到b運(yùn)動(dòng)半周，由其受力方向根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向?yàn)?/p>