山西省大同市平泉中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

山西省大同市平泉中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析一、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.（单选）关于静电场，下列说法正确的是（

）A.电势为零的点，电场强度一定为零

B.电场强度为零的点，电势一定为零C.同一电场线上的各点，电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加参考答案：D2.对光电管加反向电压，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现电压表示数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为（）A．1.9eV B．0.6eV C．2.5eV D．3.1eV参考答案：A【考点】光电效应．【分析】光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答．【解答】解：根据题意，当电压表读数大于或等于0.60V时，即为反向电压为0.6V时，从金属出来的电子，在电场阻力作用下，不能到达阳极，则电流表示数为零；根据动能定理，则有光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv﹣Ek=2.5eV﹣0.6eV=1.9eV，故BCD错误，A正确．故选：A3.电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是(C)A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压下降D．若外电路断开，则路端电压为零参考答案：C4.（多选题）如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．导线中通以沿x轴正方向的电流I，悬线与竖直方向的夹角为θ，且导线保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为()．A．z轴正向，tanθ

B．y轴正向，C．z轴负向，tanθ

D．沿悬线向上，sinθ参考答案：BC5.如图所示，一正方形线圈，其中电流I恒定不变，用两条长度相等的绝缘细线静止悬挂于水平长直导线CD的正下方。当导线CD中没有电流时，两条细线中拉力都是T，当导线CD中电流为I1时，两条细线中拉力都是klT(O<k1<1），当导线CD中电流为I2时，两条细线中拉力都是k2T（k2>1)。下列正确的是：（

）

A．I1的方向是C→D

B．I2的方向是C→D

C．I1>I2

D．I1<I2参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如右图所示，是研究平行板电容器电容的实验装置，其中极板A接地，极板B与静电计相接，静电计外壳也接地。在实验中，若将A极板稍向左移动一些，增大电容器两极板间的距离，电容器所带的电量可视为不变，这时可观察到静电计金属箔张角会_________；两极板间的距离增大后，两极板间的电场强度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：变大；

不变7.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）为了探究加速度与力的关系，应保持▲不变；为了直观地判断加速度与力的数量关系，应作出▲图象（选填“”或“”）.（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持▲不变；为了直观地判断加速度与质量的数量关系，应作▲图象（选填“”或“”）.参考答案：质量、

力、；8.如图所示,把一个线框从一匀强磁场中匀速拉出（线框原来全在磁场中）。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是

，拉力功率之比是

，拉力做功的绝对值之比

，是安培力做功的绝对值之比是 ，线框产生的热量之比是

，通过导线某一横截面的电量之比是 。

参考答案：1:2

1:4

1:2

1:2

1:2

1:19.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。参考答案：80

2

10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin314t（V），则（1）当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为_________V（2）当t=s时，c、d间的电压为______V（3）单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数________，电流表示数________（填“变大”、“变小”或“不变”）（4）当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表示数________，电流表示数________（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：22

不变

变小

变大

变大11.（4分）将长为0.5m，通4A电流的导线垂直放在匀强磁场中时，通电导线所受的磁场力为0.3N，磁感应强度的大小为

，若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场的磁感应强度为

，导线受安培力为

参考答案：0.15T，0.15T，0.15N12.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：13.电荷量为+2×10－6C的点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10－4N，方向水平向右，则A点的场强大小为

，方向

。若把另一电荷放在该点受到的作用力为2×10－4N，方向水平向左，则这个电荷的电荷量为

。参考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.47四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（9分）如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T，线圈的电阻为2Ω，它的引出线接有8Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：

（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；（3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；（4）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）。参考答案：解析：（1）从图可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为v＝m/s＝0.8m/s

（1分）线圈做切割磁感线E＝2nprBv＝2′20′3.14′0.1′0.2′0.8V＝2V

（2分）（2）感应电流I＝A＝0.2A

（1分）电流图像（1分）（3）由于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力。F推＝F安＝nILB＝2nIprB＝2′20′0.2′3.14′0.1′0.2N＝0.5N

（2分）（4）发电机的输出功率即灯的电功率．P＝I2R2＝0.22′8W＝0.32W

（2分）17.如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmScos(t)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～的时间内，通过小灯泡的电荷量．参考答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0V

（3分）(2)电流的最大值Im＝＝0.80A

有效值I＝＝A小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W

（4分）(3)在0～时间内，电动势的平均值＝平均电流＝＝通过灯泡的电荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3C

18.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情况。图甲是其结构的一部分。是一对平行金属板，板长为l，两板间距离为d。MN是圆形荧光屏（正面如图乙），它距平行金属板左端的距离为D。现有电子束以初速度连续不断地从板左端沿着与两板平行的轴线进入两板间。

（1）若在两板上加有恒定的电压U0，则电子打在荧光屏上的位置偏离轴线多远？（2）若在两板上改加如图（丙）所示的随时间变化的电压。则由于视觉