2022年上海市光学校高二物理下学期期末试卷含解析

2022年上海市光学校高二物理下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.（单选题）如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。若b板不动，将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是

（

）A．液滴将加速向下运动B．M点电势升高，液滴在M点时电势能将减小C．M点的电场强度变小了D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移

到b板，电场力做功不同参考答案：BA、水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，使两板的电压不变；而带电液滴在M处受到重力与电场力处于静止状态，当a板向下平移一小段距离时，导致极板间的电场强度变大，从而使电场力大于重力，致使带电液滴向上运动，故A错误；B、水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，使两板的电压不变；而带电液滴在M处受到重力与电场力处于静止状态，当a板向下平移一小段距离时，导致极板间的电场强度变大，而M点到零电势的距离不变，则M点的电势升高．由于液滴带负电，所以液滴在M点时电势能将减小，故B正确；C、水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，使两板的电压不变；而带电液滴在M处受到重力与电场力处于静止状态，当a板向下平移一小段距离时，导致极板间的电场强度变大，故C错误；D、在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，由于两板的电压不变，所以电场力做功相同，故D错误。2.（单选）如图，P和Q为带电量分别为+q和-q的两个等量异种电荷，两者相距为L，O为PQ连线的中点，M、N为中垂线上关于O点对称的两个点，则 A．M、O、N三点的场强都相等 B．M、N两点的场强大小相等，方向相同 C．O点的场强为零 D．M、O、N三点的电势大小关系为φM＞φN＞φO参考答案：B3.（多选）下列说法正确的是(

)A．磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量B．磁场和电场一样，是客观存在的物质C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量越大D．磁感线越密集的地方，磁场越强参考答案：BD4.如图，放射性元素镭衰变过程中释放αβγ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）A．①表示γ射线，③表示α射线 B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线 D．⑤表示β射线，⑥表示α射线参考答案：C【考点】X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性；带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】根据α、β、γ三种射线的带电性质和本质以及带电粒子在电场中受力特点可正确判断．本题应抓住：①三种射线的成分主要是指所带电性：α射线是高速He流带正电，β射线是高速电子流，带负电，γ射线是γ光子，是中性的．②洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是洛伦兹力的方向．【解答】解：α射线实质为氦核，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：①为β射线，②为γ射线，③为α射线，α射线是高速He流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，故④是α射线．β射线是高速电子流，带负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向右，故⑥是β射线．γ射线是γ光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故⑤是γ射线．故C正确，ABD错误．故选：C．5.如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述中正确的是()A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的实验装置中，极板A接地，已充电的平行板电容器的极板B与静电计相接，静电计的外壳也接地，当插入电介质板时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”或“不变”），静电计指针偏角

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：增大，减小7.一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：(1)圆盘的直径d为________cm；(2)挡光片的宽度l为________mm；(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为

rad/s(保留3位有效数字)。(4)金属圆盘中心O与边缘的电压为

。(用字母B、d、ω表示)参考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效数字)。(4)(用字母B、d、ω表示)8.电磁打点计时器是一种使用

的用于计时的仪器。当电源的频率50Hz时，它每隔

秒打一次点。参考答案：低压交流电源，0.02s9.在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光，则电动机的输入电压是________V,整个电路消耗的电功率是_________W,电动机的效率是________参考答案：5

V，

16

W

，

60%

10.使平行板电容器带电下列图中的操作，能使静电计指针的偏角变大，说明电容器两板间的电势差U变大．参考答案：考点：电容器的动态分析．版权所有专题：电容器专题．分析：根据电容的决定式，分析电容的变化，再根据电容的定义式，分析板间电压的变化，即可判断静电计指针张角的变化．解答：解：减小正对面积，据电容的决定式C=，知电容减小，而电容器的电量不变，由电容的定义式C=，分析可知板间电压增大，所以静电计指针偏角增大．故答案为：大，大点评：此题关键掌握电容的决定式C=和电容的定义式C=，结合电容器的电量不变进行分析．11.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30J、-6J，如果取B点为零电势点，C两点的电势分别是A＝____________V，C＝______________V，AC间的电势差UAC＝____________________V．参考答案：15V

-3V

18V

12.电路中有一段导体，给它加20mV的电压时，通过它的电流为5mA，可知这段导体的电阻为

Ω，如给它加30mV的电压时，它的电阻为

Ω。参考答案：13.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带__________电，qB带__________电，电荷量之比qA∶qB=__________.参考答案：负

正

1∶8

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4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.如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知=5.0m，s=0.9m，A、B质量相等且m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.45，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）A、B一起平抛的初速度v；

（2）小物块A的初速度v0。

参考答案：

（1）两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有：竖直方向有：，水平方向有：联立解得：（2）A、B碰撞过程，取向右方向为正方向，以AB整体为研究对象，由动量守恒定律得：则得：A在桌面上滑行过程，由动能定理得：联立得：17.如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d，电量分别为+Q和﹣Q．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为+q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v．已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g．求：（1）C、O间的电势差UCO；（2）小球p经过O点时的加速度；（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小．参考答案：解：（1）小球p由C运动到O时，由动能定理可知：由此得：（2）小球p经过O点时受力如图，由库仑定律有：它们的合力为：由牛顿第二定律有：mg+F=ma得：（3）小球p由O运动到D的过程中，由动能定理：由电场特点可知：UCO=UOD由以上关系及（1）中方程解得：答：（1）C、O间的电势差．（2）小球p经过O点时的加速度．（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小为．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；库仑定律．【分析】（1）根据动能定理求出C、O间的电势差．（2）先求出小球p在O点时所受的合力，根据牛顿第二定律求出加速度．（3）由电场特点可知：UCO=UOD，对小球p由O运动到D的过程运用动能定理，求出小球运动到D点的速度大小．18