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广东省佛山市南海中学2023年高二物理期末试卷含解析一、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.(单选)已知点电荷A的电量是点电荷B的2倍,则A对B作用力大小跟B对A作用力大小的比值为()A、2:1
B、1:2
C、1:1
D、不确定参考答案:C由点电荷库仑力的公式,可以得到,距离不变,将它们之间的电量增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的2倍,而A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小是属于作用力与反作用力,因此两者大小相等,即1:1,所以C正确,ABD错误.故选:C.2.如图所示,一带正电的金属球Q先缓慢的靠近导体A、B,然后接触再分开,
Q、A、B都与外界绝缘,对这一过程,下列说法正确的是(
)
A、当Q靠近A、B时,A端出现负电荷,B出现正电荷
B、当Q接触A、B然后移开,A、B都带上正电荷,因为Q的正电荷转移了一部分到A、B上来。
C、若将Q靠近A、B时,用手接触B,B上的正电荷会移到大地,从而使B不带电。
D、对于A、B,与Q还没接触之前,电荷的代数和为0,接触之后电荷代数和不为0参考答案:AD3.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应;换用同样频率为v的强激光照射阴极K,则发生了光电效应。此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)A.
B.
C.
D.参考答案:B4.如图所示电路中,L为电感线圈,R为灯泡,电流表内阻为零。电压表内阻无限大,交流电源的电压u=220sin10πtV。若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为25Hz,下列说法中错误的是(
)A.电流表示数增大]
B.电压表示数减小C.灯泡变暗
D.灯泡变亮参考答案:C5.电场中某点置试探电荷q,其所受电场力为F,则下列说法不正确的是:A.该点的场强大小为F/q;
B.若移走该试探电荷,该点的场强大小仍为F/q;C.若在该点换上2q的试探电荷,该点的场强大小仍为F/q;D.若在该点换上2q的试探电荷,该点的场强大小仍为2F/q;参考答案:D二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.
静电场中任何两条电场线
(选填:能,不能)相交,电场线
的地方电场强度大。
(选填:正,负)电荷在电场中受到的电场力方向就是该店的电场方向,也就是电场线上该点的
方向。参考答案:7.面积为20cm2的平面线圈放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,线圈平面垂直于磁感线,则穿过线圈平面的磁通量为__________Wb;若线圈平面与磁感线平行,则穿过线圈平面的磁通量为___________Wb;若另一平面线圈也放在同一匀强磁场中,线圈平面垂直于磁感线,穿过线圈平面的磁通量为4.0×10-3Wb,则该线圈的面积为_________cm2。参考答案:
0
1008.将一阻值是4Ω的电阻R1与另一电阻R2串联,其总电阻是10Ω,则R2=Ω,若将它们并联接入电路,则通过R1与R2的电流强度之比为I1:I2=.参考答案:解:串联电路中总电阻等于各部分电阻之和:故R2=10﹣4=6Ω;并联电路中各部分电流之比等于电阻的反比;故I1:I2=:=R2:R1=3:2.故答案为:6;3:2.9.金属棒bc在两光滑的水平放置的平行金属导轨上运动时,闭合回路AbcD中有感应电流.这时bc棒将受到向______的磁场力;为使bc棒向右运动,必须对bc施加方向向______的力,这个力克服______力做功;在这个过程中______能转化成了______能。参考答案:10.A是放射性元素,半衰期是12天,当1千克A有7/8的原子核发生衰变时,经历的时间是A.12天
B.24天
C.36天
D.48天参考答案:C11.甲乙两种光子的波长之比为4∶3,分别用它们照射同一金属板,发出光电子的最大初动能为E甲、E乙,则甲乙两种光子的能量之比为
,该金属的逸出功为
.参考答案:
3∶4
,
12.某实验室购买了一个上面标有“220V,110W”电烙铁,则该电烙铁正常工作时电流为
▲
A,5分钟内该电烙铁需要消耗
▲J的电能。参考答案:0.5,3.3×104;13.在一次研究性学习的实验探究中,某组同学分别测绘出一个电源的路端电压随电流变化的关系图线,还测绘出了一个电阻两端的电压随电流表化的关系图线,如图12中AC和OB.若把该电阻R接在该电源上构成闭合电路(R为唯一用电器),由图可知,电源的内阻是_________,电源的输出功率是_________参考答案:r=0.3Ω;
P=1.2W三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(8分)在3秒钟时间内,通过某导体横截面的电荷量为4.8C,试计算导体中的电流大小。参考答案:根据电流的定义可得:I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………(8分)15.如图9所示是双缝干涉实验装置,使用波长为6.0×10-7m的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长),现换用波长为4.0×10-7m的紫色光照射单缝时,问:(1)屏上P处将出现什么条纹?(2)屏上P1处将出现什么条纹?参考答案:(1)亮条纹(2)暗条纹四、计算题:本题共3小题,共计47分16.倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽L=0.25m,接入电动势ε=12V、内阻不计的电池。垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架之间的动摩擦因数为m=,整个装置放在磁感应强B=0.8T垂直框面向上的匀强磁场中,如图所示。当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?框架与棒的电阻不计,g=10m/s2。
参考答案:17.在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图17所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ=37°。今有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=+9.0×10-4C的带电小球(可视为质点),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;(3)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。
参考答案:(1)(1)当小球离开圆弧轨道后,对其受力分析如图所示,由平衡条件得:F电=qE=mgtan
(2分)
代入数据解得:E=3N/C
(1分)
(2)小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中,由动能定理得:F电
(3分)
代入数据得:
(1分)
由
(2分)
解得:B=1T
(1分)
(3)分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图所示,由牛顿第二定律得:
(2分)
代入数据得:N
(1分)
由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力N
(1分)ks5u18.某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如图所示,材料表面上方矩形区域PP′N′N充满竖直向下的匀强电场,宽为d;矩形区域NN′M′M充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,长为3s,宽为s;NN′为磁场与电场之间的薄隔离层.一个电荷量为e、质量为m、初速为零的电子,从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离层,运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的10%,最后电子仅能从磁场边界M′N′飞出,不计电子所受重力.(1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比;(2)求电场强度的取值范围;(3)A是M′N′的中点,若要使电子在A、M′间垂直于AM′飞出,求电子在磁场区域中运动的时间.参考答案:(1)设圆周运动的半径分别为R1、R2、…、Rn、Rn+1…,第一和第二次圆周运动速率分别为v1和v2,动能分别为Ek1和Ek2.由Ek2=0.81Ek1,R1=,R2=,Ek1=mv,Ek2=mv
得R2:R1=0.9.(2)设电场强度为E,第一次到达隔离层前的速率为v′.由eEd=mv′2,
0.9×mv′2=mv,R1=
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