安徽省蚌埠市第三十一中学高二物理期末试题含解析

安徽省蚌埠市第三十一中学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.（多选）回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中。若已知回旋加速器Ｄ形盒的半径ｒ，匀强磁场的磁感应强度为Ｂ．一个质量为ｍ、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为0开始加速。下列回旋加速器说法中正确的是：（

）A．粒子从磁场中获得能量，电场中改变方向B．狭缝间交变加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大C．回旋加速器所加交变加速电压的周期与粒子在该磁场中做匀速圆周运动的周期相等Ｄ．粒子离开回旋加速器时的动能大小是参考答案：CD2.如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC=L，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是(

)A．电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为3v0：1

B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1：3C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π：2D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为1：5参考答案：CD3.如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转．若带电粒子所受重力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定不可行的是()A．仅增大带电粒子射入时的速度B．仅增大两金属板所带的电荷量C．仅减小粒子所带电荷量D．仅改变粒子的电性参考答案：C4.一个矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化如图5所示。则:（

）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻线圈位于中性面C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量都最大参考答案：D5.（多选）如图8所示，一带电小球以水平速度射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球(

)A．将打在O点的下方

B．将打在O点的上方C．穿过平行板电容器的时间将增加 D．打到屏上动能将增加参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在一点电荷Q的电场中有一点P，今将另一点电荷q=－2.0×10C从无穷远处移到P点，电场力做了2.0×10J的功．设无穷远处电势为零，则P点的电势为

▲

V．点电荷Q带

▲

电．（填“正”或“负”）参考答案：100

正

7.在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请图中各射线的名称：

1射线是：

，2射线是：

，3射线是：___________。参考答案：1射线是β射线

2射线是

γ射线

，3射线是：_α射线_8.两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。回答下列问题：①在图中标出的M、N、P、Q四点中，振动增强的点是

；

②由图中时刻经1/4周期时，质点M相对平衡位置的位移是

。参考答案：M、P

零9.如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为__________；当S1、S2都断开时，电源的总功率为____________。参考答案：10.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________，全反射的临界角为_________，角∠A=________.参考答案：11.右图为一多用电表的电路图，其中电流表G满偏电流为1mA，内阻为100Ω；电池电动势为1.5V，三个定值电阻数值如图所示，它能测量的最大电流为___________mA，最大电压为__________V，它的欧姆档的中值电阻为___________Ω。参考答案：_____40_____，_____10_____，_____750__12.用升压变压器可以实现高压输电，以减少远距离输电过程中的电能损失。为了达到升压的目的，升压变压器的原线圈匝数应

（选填“少于”或“多于”）副线圈匝数。电容器是储存

的装置。首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是

。参考答案：少于，电荷，奥斯特13.图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头a的量程为Ig=600内阻为Rg，A是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。图1中分流电阻Rp的阻值为_______Ω。（2）在电表改装成后的某次校准测量中，a表的示数如图所示，由此读出流过a电流表的电流为__

_

mA。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。③若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。④电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮湿（4）0．15A15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.把一个电荷量为q＝5×10－9C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点，电荷克服电场力做功WM＝6.0×10－3J，如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点，电荷克服电场力做功WN＝3.6×10－3J．取无穷远处为零电势点，求：(1)M、N点的电势是多少？(2)M、N点的电势差是多少？把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少？参考答案：(1)由题意可知，若将该电荷从M点和N点分别移到无穷远处，电场力应做正功，(2)M、N两点电势差UMN＝M－N＝4.8×105V点电荷从M点移到N点，电场力做功W＝qUMN＝5×10－9×4.8×105J＝2.4×10－3J，电场力做正功．答案：(1)1.2×106V7.2×105V(2)4.8×105V2.4×10－3J17.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8kg、电量为q＝1.0×10－6C的带电粒子，从静止开始经U0＝10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30cm.(粒子重力不计，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求带电粒子到达P点时速度v的大小；(2)若磁感应强度B＝2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；(3)若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件．参考答案：(1)20m/s(2)0.90m(3)B′>5.33T试题分析：（1）粒子处于加速阶段，则由动能定理可求出速度大小；

（2）粒子仅在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可求出运动的半径大小，再根据几何关系，建立已知长度与半径的关系，从而即可求得；

（3）由于带电粒子不从x轴射出，根据几何关系可得半径的取值范围，再由半径公式可推导出磁感应强度B'满足的条件；解：（1）对带电粒子的加速过程，由动能定理，代入数据得：；

（2）带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，

有，得，代入数据得：

而

故圆心一定在x轴上，轨迹如图所示：

由几何关系可知：，故

（3）带电粒子不从x轴射出（如图）：

由几何关系得：，由于

联立并代入数据得：。【点睛】考查动能定理、牛顿第二定律及向心力公式，同时将几何知识融入题中，从而提升学生分析与解题的能力。18.如图16所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V，内电阻r=1.0Ω.一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于