福建省龍巖市城廂中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

福建省龍巖市城廂中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場的等勢面，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上，c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢面上。甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場，在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（

） ①兩粒子所帶的電荷符號(hào)不同 ②甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)的速度 ③兩個(gè)粒子的電勢能都是先減小后增大 ④經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，兩粒子的動(dòng)能一定相等A．①②

B．①③

C．③④

D．①④參考答案：A2.空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q，電性未知的小球在該電場中運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為V1，方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為V2.若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是（

）A.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢大小關(guān)系為、B.若，則電場力一定做負(fù)功C.A、B兩點(diǎn)間的電勢差為D.小球從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場力做的功為參考答案：BC試題分析：由電場線的疏密可判斷出EA＜EB．由電場線的方向可判斷出φA＞φB，故A錯(cuò)誤．在從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，重力做正功，由動(dòng)能定理得：mgH+qU=mv22mv12若，qU一定為負(fù)，故B正確；電場力做功：W=qU=mv22mv12-mgH，A、B兩點(diǎn)間的電勢差為，C正確、D錯(cuò)誤；故選：BC．考點(diǎn)：電場線【名師點(diǎn)睛】由電場線的疏密可判斷出電場的強(qiáng)弱，由電場線的方向可判斷電勢的高低。在從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，重力做正功，由動(dòng)能定理可得電場力所做的功。進(jìn)而可求A、B兩點(diǎn)間的電勢差。3.（2014秋?柯城區(qū)校級(jí)期中）下面關(guān)于磁感線的說法中正確的是（） A． 磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于磁體的S極 B． 小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場方向 C． 不論在什么情況下，磁感線都不會(huì)相交 D． 沿著磁感線的方向磁場逐漸減弱參考答案：C解：A、磁感線是閉合的曲線，故A錯(cuò)誤；B、小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場方向，故B錯(cuò)誤；C、若磁感線相交，則在交點(diǎn)處的磁場方向有兩個(gè)，所以磁感線不相交，故C正確；D、磁場強(qiáng)弱是根據(jù)磁感線的疏密判斷的，故D錯(cuò)誤；故選：C．4.（多選）一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻其波形如圖所示.下列說法正確的是（

）A.由波形圖可知該波的波長

B.由波形圖可知該波的周期C.經(jīng)周期后質(zhì)元P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)

D.經(jīng)周期后質(zhì)元R的速度變?yōu)榱銋⒖即鸢福篈D5.(單選)將不帶電的導(dǎo)體A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸后，在導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù)[

]A．增加

B．減少

C．不變

D．先增加后減少參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.把一個(gè)3PF的平行板電容器接在9V的電池上。若保持與電池的連接，電容器所帶的電量為

C。平行板電容器的電容與

、

和

有關(guān)。

參考答案：2.7×10-11C

正對(duì)面積極板距離

介電常數(shù)7.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變．圖中A為粒子放射源，B為氮?dú)猓∟）．完成該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程_______________。參考答案：8.小燈泡的伏安特性曲線如圖所示（只畫出了AB段），由圖可知，當(dāng)燈泡電壓由3V變?yōu)?V時(shí)，其燈絲電阻改變了

Ω．參考答案：5【考點(diǎn)】電阻定律；電阻率與溫度的關(guān)系．【分析】根據(jù)電阻的定義式分別求出燈泡電壓是3V和6V時(shí)的電阻，再求解燈絲電阻的改變量．【解答】解：由圖讀出，當(dāng)電壓UA=3V時(shí)，電流IA=0.20A，則電阻為RA==15Ω；當(dāng)電壓UB=6V時(shí)，電流IB=0.30A，則電阻為RB==20Ω，則電阻的改變量△R=5Ω故答案為：59.如圖所示，在置于勻強(qiáng)磁場的平行導(dǎo)軌上，橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)體桿PQ的電阻為r．導(dǎo)軌左端連接一電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，則通過電阻R的電流方向?yàn)開_____________，導(dǎo)體桿PQ兩端的電壓U=_____________．參考答案：10.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長為l、質(zhì)量為m，金屬線框與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。虛線框a′b′c′d′內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向豎直向下。開始時(shí)金屬線框的ab邊與磁場的d′c′邊重合?，F(xiàn)使金屬線框以平行于ad邊的初速度v0沿水平面滑入磁場區(qū)域，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止，此時(shí)金屬線框的dc邊與磁場區(qū)域的d′c′邊距離為l。已知重力加速度為g，則滑入磁場的過程中，金屬線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)開_______（填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”）；滑入磁場的過程中金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為________。參考答案：逆時(shí)針；mv02－2mmgl11.右圖是做探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)器材及示意圖。（1）在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路。（2）由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)Ⅰ________________________________________Ⅱ________________________________________（3）假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針向_______偏轉(zhuǎn)。（“左”、“右”）參考答案：①(連錯(cuò)一條線則得0分)（3分）②Ⅰ.將開關(guān)閉合(或者斷開)；（1分）

Ⅱ.將螺線管A插入(或拔出)螺線管B（1分）③

右12.電源之所以能維持外電路中穩(wěn)定的電流，是因?yàn)樗心芰Π褋淼?/p>

的正電荷經(jīng)過電源內(nèi)部不斷地搬運(yùn)到

。（填“正極”或“負(fù)極”）參考答案：10，20013.用安培定則判斷直線電流的磁感線：

手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指與

的方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。參考答案：右,電流三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中,要注意以下幾點(diǎn)(1)擺的振幅不要太大.這是因?yàn)閱螖[只有當(dāng)擺的振幅不大時(shí),才能認(rèn)為擺的振動(dòng)是___________運(yùn)動(dòng).(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動(dòng)周期時(shí),在_________(填“擺球到達(dá)最高點(diǎn)”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計(jì)時(shí)的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細(xì)一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時(shí)明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，真空中有以(r,0)為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y＝r的實(shí)線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)重力及阻力的作用，求：（1）質(zhì)子射入磁場時(shí)的速度大小。（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時(shí)間。（3）速度方向與x軸正方向成30°角(如圖所示)射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。參考答案：

時(shí)間到達(dá)y軸所需的時(shí)間即考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)

【解析】17.（計(jì)算）圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0×10-3T，在x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的P處為離子的入射口，在y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的M處被觀測到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，不計(jì)重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過程中的某個(gè)時(shí)刻，在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向，并求出從粒子射入磁場開始計(jì)時(shí)經(jīng)過多長時(shí)間加這個(gè)勻強(qiáng)電場；（3）為了在M處觀測到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖中畫出該矩形。參考答案：（1）

（2）

（3）

（1）設(shè)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為r。如圖甲，依題意M、P連線即為該粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，由幾何關(guān)系得

由洛倫茲力提供粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心

力，可得

代入數(shù)據(jù)得C/kg

（2）設(shè)所加電場的場強(qiáng)大小為E。如圖甲，當(dāng)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)，速度沿y軸正方向，依題意，在此時(shí)加入沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場力與此時(shí)洛倫茲力平衡，則有

代入數(shù)據(jù)得

所加電場的場強(qiáng)方向沿x軸正方向。

由幾何關(guān)系可知，圓弧PQ所對(duì)應(yīng)的圓心角為45°，設(shè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，所求時(shí)間為t，則有

代入數(shù)據(jù)得s

（3）如圖乙，所求的最小矩形是，該區(qū)域面積

代入數(shù)據(jù)得

矩形如圖丙中（虛線）

18.一個(gè)50