2022-2023学年北京第二十七中学高二物理上学期期末试卷含解析

1、2022-2023学年北京第二十七中学高二物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是（ ）A微粒带的是正电B电源电动势的大小等于C断开开关S，微粒将向下做加速运动D保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向上做加速运动参考答案：B2. （单选）如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转，不考虑电子本身的重力。设两极板间电场强度为E

2、，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是( )A适当减小电场强度E B适当减小磁感应强度B C适当增大加速电场的宽度 D适当减小加速电压U参考答案：A3. 5如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大V2的量程，把它们按图接入电路，则（ ）安培表A1的读数大于安培表A2的读数；安培表A1的偏转角小于安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角；A；B；C；D参考答案：d4. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，一个质量为m、带电荷量为q

3、的小球，拴在一根长为L的轻绳一端，在水平绝缘光滑桌面上绕O点做圆周运动，小球运动到B点时的速度方向恰与电场方向垂直，小球运动到与B点在同一直径上的A点时球与绳间刚好没有拉力作用，则( )A小球在B点时的速度 B小球在B点时的速度C小球在B点时绳上的拉力大小为6qE D小球所受向心力的最大值是最小值的5倍参考答案：BCD5. 关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）A. 电磁波由真空进入介质传播时波长变短B. 电磁波由真空进入介质传播时频率变小C. 电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0108 m/sD. 电磁波能够发生干涉现象但不能发生衍射现象参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计

4、16分6. （5分）在国际单位制中，库仑定律写成，式中静电力常量，电荷量和的单位都是库仑，距离的单位是米，作用力的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力F的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力的单位是牛顿，由此式可这义一种电荷量的新单位。当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位= ；新单位与库仑的关系为1新单位= C。参考答案：；(答也给)7. 如图所示。粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中，圆环的直径为d。长为d、电阻为r2的金属棒ab在中点处与环相切，现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左

5、运动，到达圆环的直径位置时，ab棒两端的电势差大小为 。参考答案：8. 一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度I 。 参考答案：9. 右图是一个按正弦规律变化的交流电的图象。根据图象可知该交流电的电流最大值是_A，频率是_Hz。参考答案：10. （填空）（2011秋?花山区校级期末）在电场P处，有一个5.01015C的点电荷受电场力为1.01013N，则此处电场强度E= N/C；若点电荷的电量变为1.01014C，那么P点处的场强E= N/C，这个点电荷受到的静电力是 N参考答案：20； 20；2.01013电场强度

6、根据E=得，电场强度 E=N/C=20N/C电场强度反映电场本身的性质，由电场本身决定，与试探电荷无关，所以点电荷的电量变为1.01014C，电场强度不变，仍然为20N/C根据E=得，点电荷受到的静电力 F=Eq=201.01014=2.01013（N），故答案为：20； 20；2.0101311. 如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中、为三个同时由同一点出发的小球。为球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论：_ 。参考答案：平抛运动的水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动12. 如

7、图所示是一种测量电流表内阻的电路闭合电键K，调节可变电阻，当阻值为R1时，指针恰好满偏；将可变电阻调到R2时，电流表指针刚好半满偏忽略电池内阻，则电流表内阻为 参考答案：13. 测量较大的电压时要 联一个电阻把它改装成电压表；测量较大的电流时要 联一个电阻，把小量程的电流表改装成大量程的电流表。参考答案：串 并 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为2）B电压表V1（02V，内阻RV1 =4000）C电压表V2（02V，内阻RV2 约为3500）D电流表A（0

8、3A，内阻0.1）E电阻箱R1（09999）F滑动变阻器R2（0200，lA）G电键和导线若干该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻（1）（4分）实验步骤：a闭合电键S1和S2，记下V1的读数U1，b闭合电键S1，断开S2，记下V1的读数和V2的读数请你根据步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：E = r = （2）（3分）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，画出电路原理图。（3）（4分）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是

9、 请你画出此表达式对应的大致图象参考答案：（1）（4分） （2）（3分） （3）（4分） 或 答对一个就可以满分图略 一次函数直线表达式，注意两坐标轴的物理量15. （10分）用力矩盘做验证有固定转动轴物体的平衡条件实验时：对力矩盘重心位置的制作要求是：_实验中判定重心位置是否合乎要求的检验方法是：_实验时，力矩盘的平面应在：_弹簧测力计的轴线应与所拉的细线在_实验中加入一个测力计的好处是：_ 参考答案：重心在转轴中心，转盘能随遇平衡竖直平面内，同一直线上便于力矩盘自动调节达到新的平衡，力的大小及方向可任意改变，力的大小不受整数限制四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，一根柔软

10、的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D为绳上等间隔的点，相邻点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1秒第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则：（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大；（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移参考答案：解：（1）波从A点传到C点所用时间为t=0.1s，传播的距离为x=250cm=1m，则波速 v波=10m/s（2）波由波源传到J需时间t由t1=s=0.45s 波刚传到J时，J也向上起振到负最大位移需t2时间则t2=T=0.3s 所以对应总时间t=t1+t2=0.75s 答：（1）绳子形成的向右传播的

11、横波速度为10m/s；（2）从A开始振动，经0.75s长时间J点第一次向下达到最大位移17. （12分）如图所示，整个空间充满沿水平向右方向的匀强电场，电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为=37。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求：（sin=0.6,cos=0.8,tan=0.75，g=10m/s2）（1）电场力的大小?（2）小球运动通过最低点C时的速度大小?（3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小?（4）若要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则须使小球有初速度，

12、若在A处给小球一竖直向下的速度v0，其值至少应为多少？参考答案：(1)F=Eq=mgtan=0.75N (2)mgL-EqL=mvc2/2 vc=m/s (3)T-mg= mvc2/L T=1.5N (4)若能通过圆周上B点的对面那点，则能做完整的圆周运动，设该点最小速度为V：mg/cos=mv2/L -mgLcos-Eq(L+Lsin)= mv2/2-mv02/22分v0=m/s18. （18分）近代的材料生长和微加工技术，可制造出一种使电子的运动限制在半导体的一个平面内（二维）的微结构器件，且可做到电子在器件中像子弹一样飞行，不受杂质原子射散的影响，这种特点可望有新的应用价值。图l 所示为

13、四端十字形。二维电子气半导体，当电流从l端进人时，通过控制磁场的作用，可使电流从 2，3或4端流出。对下面摸拟结构的研究，有助于理解电流在上述四端十字形导体中的流动。在图 2 中， a、b、c、d为四根半径都为R的圆柱体的横截面，彼此靠得很近，形成四个宽度极窄的狭缝1、2、3、4，在这些狭缝和四个圆柱所包围的空间（设为真空）存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面指向纸里。以B表示磁感应强度的大小。一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内以速度v0沿与a、b都相切的方向由缝1射人磁场内，设粒子与圆柱表面只发生一次碰撞，碰撞是弹性的，碰撞时间极短，且碰撞不改变粒子的电荷量，也不受摩擦力作用。试求

14、B为何值时，该粒子能从缝2处且沿与b、c都相切的方向射出。 参考答案：解析：解法一在图中纸面内取Oxy坐标（如图），原点在狭缝l处，x轴过缝1和缝3。粒子从缝1进入磁场，在洛仑兹力作用下作圆周运动，圆轨道在原点与x轴相切，故其圆心必在y轴上若以r表示此圆的半径，则圆方程为 x2+(yr)2=r2 （1）根据题的要求和对称性可知，粒子在磁场中作圆周运动时应与d的柱面相碰于缝3、4间的圆弧中点处，碰撞处的坐标为 x=2RRsin450（2） y=RR cos450 （3）由（l）、（2）、（3）式得 r=3R （4）由洛仑兹力和牛顿定律有 （5）由（4）、（5）式得 （6）评分标准：本题 18 分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如图所示，A为a、b两圆圆心的连线与缝l的交点，F为c、d两圆圆心的连线与缝3的交点从1缝中射人的粒子在磁场作用下与圆柱d的表面发生弹性碰撞后，反弹进人缝2，这个过程一定对连结b、d 两圆圆心的直线OP对称，故直线OP与d圆的交点C必是碰度点。由于粒子在磁场中做