河南省南阳市淅川县第五高级中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析

河南省南阳市淅川县第五高级中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析一、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.某区域的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法中错误的是（）A．正点电荷在a、b两点受到的电场力方向必定与该点场强方向一致B．将正点电荷由a点静止释放，仅在电场力作用下运动，该点电荷的轨迹可能与电场线一致C．一个点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力大D．a点的电场强度一定比b点的电场强度大参考答案：B【考点】电场线．【分析】解答本题需要掌握：电场线的疏密表示电场的强弱；正电核受力方向和电场线相同，负电荷则相反；运动轨迹与受力和初速度有关，不一定沿电场线．【解答】解：A、正电荷所受电场力方向则和电场方向相同，故A正确；B、正电荷释放时，电场力方向始终沿电场方向，而速度方向则在不断变化，因此其轨迹不沿电场线，故B错误；C、a处电场线比b处密，因此a处电场强度比b处大，同一电荷受力也大，故C正确；D、a、b两点比较，a处电场线密，故a点的电场强度较大，故D正确．本题选择错误的故选：B．2.英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，而荣获了1922年的诺贝尔化学奖。如图所示，P1P2两极板间同时存在相互垂直的电场和磁场，氚核和α粒子都沿直线运动，然后射入同一匀强磁场，最终打在照相底片上的C、D两点。已知氚核的质量约为质子的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子的4倍，带正电荷，电荷量为元电荷的2倍。氚核、α粒子射出电场时的速度分别为、，在磁场中的轨道半径分别为、，不计粒子的重力。则下列说法正确的是A.：=：B.：=3：2C.B2磁场的磁感应强度越大，CD间的距离越小D.B2磁场的磁感应强度越大，CD间的距离越大参考答案：BCA、B、直线通过速度选择器的粒子满足，故选择速度，与电荷和质量均无关，故，A错误；B、速度相同的两粒子进入磁场洛伦兹力提供向心力，，可得，氚核和氦核的半径比为，则B答案正确.C、D、，则磁感应强度越大，CD间的距离越小，则C正确，D错误.故选BC.【点睛】带电粒子在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡，在磁场中，洛伦兹力提供向心力，求出粒子的轨道半径，即可知道轨迹半径与什么因素有关．3.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平整的玻璃板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次增到最亮．则A．出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ/2D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ/4参考答案：C4.有关回旋回速器的说法中，正确的是：A．电场和磁场同时用来加速带电粒子B．只有电场用来加速带电粒子C．带电粒子不断被加速过程中，交变电源的频率也要不断增加D．接入的交变电源不变，回旋回速器的半径越大，则同一带电粒子获得的动能也越大参考答案：BD5.两个共点力的大小分别为F1=15N和F2=24N，则这两个共点力的合力不可能等于(

)A．4N

B．30N

C．16N

D．20N参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，绝缘支柱支持的金属导体A和B开始都不带电，把带正电荷的C移近导体A，A和B下面的金属箔张开.这是

起电方式。参考答案：

感应7.如图10所示，将α、β和γ三束射线射人磁场中，图中A束射线是γ射线，B束射线是

射线，C束射线是

射线。参考答案：8.如图所示的振动图象上有a、b、c、d、e、f六点，其中：(1)与a位移相同的点有________。(2)与a速度相同的点有________。参考答案：9.某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.0×10-2s。电风扇的转速为______r/s(结果保留2位有效数字)；若△l为10cm，则叶片边缘的速度为________m/s。参考答案：、7.1(3分)，10(2分)10.(12分)如图所示，电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属。下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长金属铯钠锌银铂极限频率(Hz)4.545′10146.000′10148.065′10141.153′10151.529′1015极限波长(mm)0.66000.50000.37200.26000.1962(1)根据上表所给出的各种数据，你认为光电管阴极K上最好应涂有哪种金属；(2)当变阻器的滑动端P向滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．(3)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，已知电子电荷量为e，则光电子的最大初动能为

。(4)如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将

（填“增加”、“减小”或“不变”）．(5)根据实验数据作出光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如下图，由图线可知，该金属的截止频率为

Hz，普朗克常量的值为

J·s。参考答案：⑴铯；⑵右；⑶eU；⑷不变；⑸4.25×1014Hz~4.29×1014Hz，6.40~6.61×10－34（每空２分）11.如图，长为a、宽为b的矩形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90°。两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为________，通过线圈的截面的电量之比为_____________。相同第一次线框运动到磁场边缘时与第二次线框转过90°时（左侧边均未离开磁场），两次线框的瞬时发热功率之比为________。参考答案：

π︰2

，

1︰1

，

1︰1

12.（4分）图是一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时点的速度方向向上，则该波向

(选填“左”或“右”)传播，在处的质点的加速度方向是向

(选填“上”或“下”)。

参考答案：右，下13.右图是根据是根据实验数据做出的U-I图象，由图可知，电源电动势E=_______V，内阻r=________，参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．（1）他们应选用下图左所示的哪个电路进行实验？答：（

）（2）按照正确的电路图连接上图右的实物图（3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：

U（V）00．400．600．801．001．201．501．60I（A）00．200．450．801．251．802．813．20

（4）把元件Z接入如下左图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1．25A；当电阻R的阻值为R2=3．6Ω时，电流表的读数为0．80A．结合上表数据，求出电池的电动势为

V，内阻为

Ω．（5）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如右图所示，则元件Z的直径是

mm．参考答案：（1）A（3分）；（2）如图（4分）；（3）半导体（2分）；（4）4．0V（2分）、0．40Ω（2分）；（5）1．989—1.991（3分）15.在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，(1)在方框中画出实验电路，按你所画电路连接实物图;(2)在实物图中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最________端(填“左”或“右”)．(3)下图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(4)本实验误差的主要原因(写出两个):

,

.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求：（1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；（2）OC间的距离；（3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则CD间的距离为多少。参考答案：（1）由qvB=得

方向沿x轴正方向（2）质子电场中运动时间由牛顿第二定律

qE=ma由题意可知x1=ON=r

电场中x2=NC=vOC间的距离为x=x1+x2=r+（3）竖直方向的速度

设质子合速度为质子合速度与x轴正向夹角的正弦值sinθ=x3=CD=2Rsinθ运动半径x3=CD=2●==17.在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10-7J．(1)求A、C两点间电势差？(2)电荷从A经B移到C，电势能如何