2023-2024學(xué)年山東省濟寧市城前中學(xué)高二年級上冊物理期末試卷含解析

2023年山東省濟寧市城前中學(xué)高二物理期末試卷含解

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.利用金屬晶格（大小約作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電

場加速，然后讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為

&電量為e、初速度為零，加速電壓為U,普朗克常量為h,則下列說法中不正確的

是（）

A.該實驗說明電子具有波動性

h

B.實驗中電子束的德布羅意波長為=\2mcU

C.加速電壓〃越大，電子的衍射現(xiàn)象越不明顯

D.若用相同動能的質(zhì)子代替電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯

參考答案：

D

實驗得到了電子的衍射圖樣，說明電子這種實物粒子發(fā)生了衍射，說明電子具有波動性，

1peU

故A正確；由動能定理可得，eU=2mv2-0,電子加速后的速度v=J析,電子德布羅意波的

hh

波長g2meU,故B正確；由電子的德布羅意波波長公式A=聲而可知，加速電壓U越

大，波長越短，波長越短，衍射現(xiàn)象越不明顯，故C錯誤；物體動能與動量的關(guān)系是

P=/m%,由于質(zhì)子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子的質(zhì)量，所以動能相同的質(zhì)子的動量遠(yuǎn)大于電子的

動量，由X=h/p可知，相同動能的質(zhì)子的德布羅意波的波長遠(yuǎn)小于電子德布羅意波的波

長，越長越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，因此相同動能的質(zhì)子代替電子，衍射現(xiàn)象將更加不明

顯，故D錯誤；故選AB.

點睛：衍射是波所特有的現(xiàn)象，電子能發(fā)生衍射說明電子具有波動性；求出電子德布羅意

波波長的表達(dá)式是正確解題的關(guān)鍵.

2.一直升機停在南半球的地磁極上空，該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為

B.直升機螺旋槳葉片的長度為1,螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f,順著地磁場的方向看螺

旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動.螺旋槳葉片的近軸端為a,遠(yuǎn)軸端為b,如圖8

所示.如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用￡表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則

A.￡=7tfl2B,且a點電勢低于b點電勢

B.s=27tfl2B,且a點電勢低于b點電勢

C.s=7tfl2B,且a點電勢高于b點電勢

D.￡=27tfl2B,且a點電勢高于b點電勢

圖8

參考答案:

A

3.（單選）環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設(shè)在第1s內(nèi)磁場方向垂直于線圈平面向里，如圖

甲所示。若磁感應(yīng)強度隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。那么在第2s內(nèi)，線圈中感應(yīng)電

流的大小和方向是：

A.大小恒定，順時針方向

B.大小恒定，逆時針方向

C.大小逐漸增加，順時針方向

D.大小逐漸減小，逆時針方向

參考答案：

B

4.（單選）如圖1所示，MN、ATM為一勻強磁場區(qū)域的左右邊界，磁場寬度為L,方向豎

直向下。邊長為/的正方形閉合金屬框abed,以初速度山沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運

動，經(jīng)過一段時間線框通過了磁場區(qū)域。已知l<L,甲、乙兩位同學(xué)對該過程進(jìn)行分析，

將線框的ab邊與MN重合時記為t=0,分別定性畫出了線框所受安培力F隨時間t變化的

圖線，如圖2、3所示。圖中S、S2、$3和S’是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于圖線的判斷

正確的是（）

A.圖2正確，且Si>52

B.圖2正確，且Si=S2

C.圖3正確，且$3>$4

D.圖3正確，且53=54

參考答案:

D

5.（單選題）如圖，一個邊長為/的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場；一

個邊長也為/的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的

一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框。在t=0時，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速

度沿ab方向移動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。以/表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強

度，取逆時針方向為正。下列表示i—t關(guān)系的圖示中，可能正確的是（）

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.用電壓U和kU通過相同距離相同材料的輸電線向用戶輸送同樣的電能，若要求輸電線

損失的功率相同，則前后兩種情況輸電線的橫截面積之比為,若采用同樣粗細(xì)

的輸電導(dǎo)線輸電，則前后兩種情況下輸電導(dǎo)線上損失的功率之比為。

參考答案:

k2：1,k2：1

7.如圖所示，正三角形abc的邊長為L,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以平行于be邊的

速度v勻速運動，則電流表的示數(shù)為A,ab兩點間的電勢差為V.

參考答案:

_0_；_BLv

8.（6分）一閉合線圈有50匝，總電阻R=20l,穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由

8X10’Wb增加到1.2X10-Wb,則線圈中的感應(yīng)電動勢￡=,線圈中的電流

強度1=

參考答案:

2V,（3分）O」A（3分）

9.傳感器是把非電學(xué)量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量變化的一種

元件，在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。如圖是一種測定液面高度的電容式傳感

器的示意圖，金屬芯線與電介質(zhì)固定并與導(dǎo)電液體形成一個電容器，從指示器顯示

的電容C大小的變化就能反映液面升降情況。某次觀測時，指示器顯示電容C在

增大，據(jù)此可判斷液面在▲（填“升高”或“降低”）。ks5u

參考答案：

升高

10.某實驗小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校?/p>

（1）用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為cm.

（2）小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是.（填選項前的字母）

A.把單擺從平衡位置拉開30。的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時

I

B.測量擺球通過最低點100次的時間t,則單擺周期為100

C.用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏

大

D.選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小.

/O12cmI

（」”"“計叫||修1"JJ

O51O

參考答案：

0.97,C.

【考點】用單擺測定重力加速度.

【分析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加游標(biāo)尺讀數(shù)，不需要估讀；

擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運動；單擺擺球經(jīng)過平衡位置的速度最大，最大位

移處速度為0,在平衡位置計時誤差最?。挥蓡螖[的周期公式即可求解.

【解答】解：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加游標(biāo)尺讀數(shù)；

固定刻度讀數(shù)為：0.9cm；

游標(biāo)尺第7刻線與主尺刻線對其，讀數(shù)為0.07cm,故讀數(shù)為：0.07+0.9=0.97cm；

(2)A、用單擺的最大擺角應(yīng)小于5。，故A錯誤；

B、一個周期的時間內(nèi)，擺球通過最低點2次，故B錯誤；

4兀

C、由單擺的周期公式可推出重力加速度的計算式g=T可知，擺長偏大則代入單擺

周期公式計算得到的重力加速度值偏大，故C正確；

D、為減小實驗誤差因，應(yīng)選擇密度較大的擺球，故D錯誤.

故選C.

故答案為：0.97,C.

11.如圖是一電熱水壺的銘牌，由銘牌可知，該電熱水壺在額定電壓下工作時，所使用的

交流電壓的最大值為V,交流電的周期為So

電器名稱：電熱水壺”

型號：WK-9016B。

額定電壓：220V"

工作頻率：50Hz。

額定功率：22OOW0

參考答案：

220V,0.02s

12.一條小船停泊在海岸邊，有人測量在Imin內(nèi)小船上下顛簸12次，海浪傳播速

度約為v=4m/s,由此可知海浪的波長約是mo

參考答案：

20m

13.如圖甲所示為某一長方體導(dǎo)電材料，P、Q為電極，已知長方體的數(shù)據(jù)：a=2

m,b=0.02m,c=0.01m,在P、Q加上電壓后，繪制的U-I圖象如圖乙所示。

當(dāng)U=10V時，該材料的電阻率p=.

參考答案：

0.250

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分

14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd,在細(xì)長的磁鐵N極附近豎直下

落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置I經(jīng)位置H到位置III,這三個位置

都靠得很近，且位置II剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣

變化？有無感應(yīng)電流？

參考答案：

穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流

根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置I時，磁感線從線圈的

下面斜向上穿過；線圈在位置n時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置皿時，磁感線從線

圈上面斜向下穿過。所以，線圈從I到II磁通量減少，從II到iii磁通量增加。穿過線圈的

磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生

15.（6分）現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。

下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)o

完全干燥時出汗或潮濕時

測量項目電流（加電流（加

電阻電阻

220V）220V）

手與手之間200kQ1.1X1O-3A5kQ

手與腳之間300kQ7.3X10-4A8kQ

手與塑料鞋底之

400kQ5.5X10%10kQ

間

①從表中可看出干燥時電阻大約是潮濕時電阻的倍。

②在空格中填入，對人體加220伏電壓后的電流值。

③若對人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項是十分危險的。

④電路上有規(guī)格為10A的熔絲（俗稱保險絲），如右圖所示用電器R的功率

是1500W,這時通過熔絲實際電流是多少？一個潮濕的人，手腳觸電，為什么熔

絲不會斷（即熔絲不能救人命）。

J---尸

參考答案:

(1)40

(2)

完全干燥時出汗或潮濕時

測量項目電流（加電流（加

電阻電阻

220V）220V）

手與手之間200kQ1.1X1O-3A5kQ4.4X10-2A

手與腳之間300kQ7.3X10-4A8kQ2.8X10-2A

手與塑料鞋底之

400kQ5.5X10-4A10kQ2.2XW2A

間

(3)潮濕

(4)0.15A

四、計算題：本題共3小題，共計47分

16.如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁

感應(yīng)強度為B.一帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m、電荷量為q)以速度vo從O點射入磁場，入

射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為。.求：

(1)該粒子射出磁場的位置；

(2)該粒子在磁場中運動的時間.(粒子所受重力不計)

0X

XXXxXXX

XXXXXXAxXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXxfixXXX

參考答案:

解：(1)帶正電的粒子射入磁場后，由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運

動，從A點射出磁場，O、A間的距離為L,射出時速度的大小仍為V0,射出方向與x軸

的夾角仍為e.

VQ

由于洛倫茲力提供向心力，貝IJ：qvoB=mT,R為圓軌道的半徑，

mv0

解得：R=QB①

圓軌道的圓心位于OA的中垂線上，由幾何關(guān)系可得：2=Rsin。②

2mvgsinQ

聯(lián)立①②兩式解得L=QB；

2mvgsin?

所以粒子離開磁場的位置為(-qB,0)；

2冗m

(2)因為T=QB

2兀-28f82兀m

該粒子在磁場中運動的時間t=2n=(]-冗)qB；

2mvgsinQ

答：(i)該粒子射出磁場的位置為(-qB,o),

e2--

(2)該粒子在磁場中運動的時間為(1-元)QB.

4

+

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動.

【分析】(1)根據(jù)題意畫出運動軌跡圖，根據(jù)幾何知識和洛倫茲力提供向心力求出粒子

的坐標(biāo)位置；

(2)根據(jù)轉(zhuǎn)過的角度和周期計算粒子在磁場中運動的時間.

17.在地面附近的真空室中，水平平行虛線PQ、MN間有方向水平且垂直于紙面的

勻強磁場，PQ與MN相距為2L。一個邊長為L