遼寧省丹東市弟兄山中學2022-2023學年高二物理測試題含解析

遼寧省丹東市弟兄山中學2022-2023學年高二物理測試題含解析一、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.（多選）如圖4所示，用輕繩吊一個重為G的小球，欲施一力F使小球在圖示位置平衡(θ<30°)，下列說法正確的是()A．力F最小值為GsinθB．若力F與繩拉力大小相等，力F方向與豎直方向必成θ角C．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成θ角

D．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成2θ角參考答案：BC2.（單選）關(guān)于電磁感應，下列說法中正確的是（）A．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大B．穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零C．穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大D．通過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大參考答案：考點：磁感應強度．分析：由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢與磁通量的變化率成正比，與線圈的匝數(shù)成正比．解答：解：A、穿過線圈的磁通量越大，而磁通量變化率不一定越大，則感應電動勢也無法確定．故A錯誤；B、穿過線圈的磁通量為零，可能磁通量變化率最大，則感應電動勢也會最大，故B錯誤；C、穿過線圈的磁通量的變化越大，而磁通量變化率不一定越大，則感應電動勢也無法確定．故C錯誤；D、通過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢也越大，故D正確．故選：D．點評：感應電動勢與磁通量的變化率有直接關(guān)系，而與磁通量變化及磁通量均沒有直接關(guān)系．就如加速度與速度的關(guān)系一樣．速度大，加速度不一定大；速度變化大，加速度也不一定大．加速度與速度的變化率有關(guān)．3.（單選）某同學畫的表示磁場B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是：參考答案：D4.兩個大小相同的小球帶有同種電荷(可看作點電荷)，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電量分別是q1和q2，用兩等長的絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與豎直方向成夾角和，如圖所示，若，則下述結(jié)論正確的是（

）A.q1一定等于q2

B.一定滿足C.m1一定等于m2

D.必定同時滿足q1=q2，m1=m2參考答案：C5.(單選)如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，當?shù)竭_B極板時速度為v，保持兩板間電壓不變，則 ()．A．當增大兩板間距離時，v也增大B．當減小兩板間距離時，v增大C．當改變兩板間距離時，v不變D．當增大兩板間距離時，電子在兩板間運動的時間不變參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動勢E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖(a)所示的電路進行實驗，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對電路的影響可不考慮，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω，R0是定值電阻，起保護電路的作用．該同學接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖(b)所示的圖線（已知該直線的截距為0.1V-1)．則根據(jù)該同學所作出的圖線可求得該電池的電動勢E為

V，內(nèi)阻r為

Ω.參考答案：10

46±27.（4分）一帶電量為＋Q、質(zhì)量為m的小球從傾角為的斜面上由靜止下滑，斜面處于磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示，則小球在斜面上滑行的最大速度是

。參考答案：8.質(zhì)量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一輛迎面駛來的質(zhì)量為200kg、速度為5m/s的車上，則此后車的速度是____________m/s，方向____________。參考答案：9.學校開展研究性學習，某研究小組的同學根據(jù)所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示。在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像，同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：(1)若∠AOF＝30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應的折射率的值為________。(2)圖中P3、P4兩位置中________(填“P3”或“P4”)處所對應的折射率大。(3)作AO的延長線交圓周于K，K處所對應的折射率值應為________。(4)若保持∠AOF＝30°不變，用該裝置能測量的最大折射率的值不超過________。參考答案：(1)(2)P4(3)1(4)210.（填空）（2012秋?銅官山區(qū)校級期中）自然界只存在電和電兩種電荷．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶電，用毛皮摩擦過的膠木棒帶電．電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是

，或者是

．這個結(jié)論叫作電荷守恒定律．參考答案：正，負，正，負，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．電荷守恒定律自然界只存在正電和負電兩種電荷．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的膠木棒帶負電．電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者是從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．這個結(jié)論叫作電荷守恒定律．故答案為：正，負，正，負，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．11.質(zhì)量為m的汽車，駛過一半徑為R的拱橋，到達橋頂時汽車的速度為v，則此時汽車對橋的壓力為

。參考答案：12.14．氫原子的能級如圖所示，當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功為

eV?，F(xiàn)有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有

種。參考答案：2.55

413.用波長為的單色光射向陰極，產(chǎn)生了光電流，已知普朗克常量為h，電子電荷量為e，真空中的光速為測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖所示，則照射在金屬表面上的這束光的最小功率P________；該光電管的陰極K是用截止頻率為的金屬銫制成，在光電管陽極A和陰極K之間加正向電壓則光電子到達陽極的最大動能________________．參考答案：

(1).

(2).【詳解】第一空.由于飽和光電流為I0，可知單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的個數(shù)：，若照射到金屬上的光子全部被金屬吸收，且每個光子對應一個光電子，則照射到金屬上的光子的個數(shù)：，所以這束光照射在金屬表面上的最小功率。第二空.根據(jù)光電效應方程得，光電子逸出金屬的最大初動能，根據(jù)題意可知，經(jīng)電壓加速，根據(jù)動能定理可知，光電子到達陽極的最大動能。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在燃氣灶上常常安裝電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃氣體請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃氣灶電極做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍色的光暈．15.（8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）今年是我國著名物理學家、曾任浙江大學物理系主任的王淦昌先生誕生一百周年。王先生早在1941年就發(fā)表論文，提出了一種探測中微子的方案：原子核可以俘獲原子的K層電子而成為的激發(fā)態(tài)，并放出中微子（當時寫作η）而又可以放出光子而回到基態(tài)由于中微子本身很難直接觀測，能過對上述過程相關(guān)物理量的測量，就可以確定中微子的存在，1942年起，美國物理學家艾倫（R.Davis）等人根據(jù)王淦昌方案先后進行了實驗，初步證實了中微子的存在。1953年美國人萊因斯（F.Reines）在實驗中首次發(fā)現(xiàn)了中微子，萊因斯與發(fā)現(xiàn)輕子的美國物理學家佩爾（M.L.Perl）分享了1995年諾貝爾物理學獎?，F(xiàn)用王淦昌的方案來估算中微子的質(zhì)量和動量。若實驗中測得鋰核（）反沖能量（即的動能）的最大值，光子的能量。已知有關(guān)原子核和電子靜止能量的數(shù)據(jù)為；；。設在第一個過程中，核是靜止的，K層電子的動能也可忽略不計。試由以上數(shù)據(jù)，算出的中微子的動能和靜止質(zhì)量各為多少？參考答案：解析：根據(jù)題意，核和K層電子的動量都為零，在第一個反應中，若用表示激發(fā)態(tài)鋰核的動量，表示中微子的動量，則由動量守恒定律有

（1）即激發(fā)態(tài)鋰核的動量與中微子的動量大小相等，方向相反.在第二個反應中，若用表示反沖鋰核的動量，表示光子的動量，則由動量守恒定律有

（2）由（1）、（2）式得

（3）當鋰核的反沖動量最大時，其反沖能量也最大.由（3）式可知，當中微子的動量與光子的動量同方向時，鋰核的反沖動量最大.注意到光子的動量

（4）有

（5）由于鋰核的反沖能量比鋰核的靜能小得多，鋰核的動能與其動量的關(guān)系不必用相對論關(guān)系表示，這時有

（6）由（5）、（6）式得

（7）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（8）用表示中微子的能量，根據(jù)相對論有

（9）根據(jù)能量守恒定律有

（10）由（9）、（10）式得

（11）由（8）式和已知數(shù)據(jù)得

（12）由（12）式可知，所算出的中微子靜止質(zhì)量的數(shù)值在題給數(shù)據(jù)的誤差范圍之內(nèi)，故不能確定中微子的靜止質(zhì)量．如果有，其質(zhì)量一定小于．17.如圖所示，在第一象限有一勻強電場，場強大小為E，方向與y軸平行且向下，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點處射入電場，并由Q點射出電場，已知OP＝L，OQ＝2L，不計粒子重力．求：

(1)粒子在第一象限中運動的時間．

(2)粒子離開第一象限時速度方向與x軸的夾角．參考答案：

18.（計算）（2014秋?市中區(qū)校級期中）如圖所示，在地面附近，坐標系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B．在x＜0的空間內(nèi)還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E．一個帶正電荷的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點，始終沿著與水平方向成α=300的斜向下的直線運動，進入x＞0區(qū)域．要使油滴進入x＞0的區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，需在x＞0區(qū)域內(nèi)加一個勻強電場．若帶電油滴做圓周運動通過x軸的N點，且MO=NO．求：（1）油滴運動的速度大?。?）在x＞0空間內(nèi)所加電場的場強大小和方向．（3）油滴從x軸上的M點開始到達x軸上的N點所用的時間．參考答案：（1）油滴運動的速度大小為．（2）在x＞0空間內(nèi)所加電場的場強大小為E，方向：豎直向上．（3）油滴從x軸上的M點開始到達x軸上的N點所用的時間為：+．解：（1）由題意，帶電油滴沿著直線MP做勻速運動，分析受力情況如圖1，可知油滴帶正電．油滴受三力作用（見圖1）沿直線勻速運動由平衡條件有：

qvBsin30°=qE…①

mgtan30°=qE…②解得：v=…③（2）在x＞0的區(qū)域，油滴要做勻速圓周運動，其所受的電場力必與重力平衡，由于油滴帶正電，所以場強方向豎直向上．設該電場的場強為E′，則有qE′=mg…④由②、④式聯(lián)立解得E′=E…⑤，方向豎直向上；（3