山西省吕梁市西属巴中学高二物理期末试题含解析

山西省吕梁市西属巴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.（单选）如图所示，平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。现保持极板A和B的正对面积不变，使极板A上移一小段距离后，微粒P的运动情况是

A．仍静止不动

B．向下运动

C．向上运动

D．无法判断参考答案：B2.质量为20Kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左，大小为10N的拉力作用，则物体受到的摩擦力为

（

）

A、10N向右

B、10N向左

C、20N向右

D、20N向左参考答案：D3.（多选题）如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A．带正电的矿粉落在右侧 B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大 D．带正电的矿粉电势能变小参考答案：BD【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】首先要明确矿料分选器内电场的分布及方向，判断矿粉的运动情况，从而可得到正确答案．【解答】解：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，A、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误．B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确C、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误．D、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确．故选BD4.日常生活中，下列哪些情况利用了电磁感应现象A．录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上B．发电机通过旋转磁场中的线圈发电C．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息D．话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号参考答案：BD5.图所示是某质点的振动图像及由此质点振动而激起的波的某时刻的波形图，下述说法中正确的是（

）A．乙是振动图像，甲是波动图像B．由图像可知，振幅是2cm，周期是0.4，波长是0.4mC．P质点在此时刻的速度方向为正，而波源质点在0.2s时速度方向为负D．这列波的速度是1m/s参考答案：ABCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝______，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流________时，安培力最大，Fmax＝BIL.(2)当磁场与电流________时，安培力等于零．参考答案：BLIsinθ垂直

平行7.一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则质点的电势能

（填“增大”或“减小”）了

J，a、b两点间的电势差Ua-Ub为

V参考答案：8.右图为一列横波在某一时刻的波形图，若此时质点Q的速度方向沿y轴负方向，则（1）波的传播方向是______；（2）若P开始振动时，N已振动了0.02s，则该波的频率为______Hz，波速是______cm/s．参考答案：9.如图所示，一圆环以直径AB为轴作匀速转动，则环上P、Q两点线速度大小vP：vQ＝_________．如果环的转动周期为2s，则P点做圆周运动的角速度为_________rad/s．参考答案：，10.如图甲所示为某一长方体导电材料，P、Q为电极，已知长方体的数据：a＝2m，b＝0.02m，c＝0.01m，在P、Q加上电压后，绘制的U－I图象如图乙所示。当U＝10V时，该材料的电阻率ρ=

.参考答案：0.25011.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s．①图甲中电极A为光电管的

（填“阴极”或“阳极”）；②实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc=

Hz，逸出功W0=

J．参考答案：（1）阳极；（2）5.15×1014；3.41×10﹣19【考点】光电效应．【分析】光电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极，根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．根据逸出功W0=hv0，和光电效应方程：EK=hv﹣W0直接进行求解．【解答】解：（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A错误；由Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得：eUC=hv﹣W0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率νC=5.15×1014Hz，（2）根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10﹣34×5.15×1014=3.41×10﹣19J．故答案为：（1）阳极；（2）5.15×1014；3.41×10﹣1912.某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开亮这一盏灯，观察电度表转盘在3min内转了9转，若每千瓦时该表转3000转，则这只灯泡的实际功率为

。参考答案：60W13.为了研究变压器的匝数比和匝数，可以先把原线圈接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压为10V，则可知原、副线圈的匝数比

；然后再将副线圈按原绕向再增加10匝，原线圈仍接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压变为15V，则原线圈的匝数为

圈。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制．若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Ekm．参考答案：解：（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1qU=mv12qv1B=m解得

同理，粒子第2次经过狭缝后的半径

则．（2）设粒子到出口处被加速了n圈解得

．（3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为粒子的动能当fBm≤fm时，粒子的最大动能由Bm决定解得当fBm≥fm时，粒子的最大动能由fm决定vm=2πfmR解得答：（1）r2：r1=：1（2）t=（3）当fBm≤fm时，EKm=；当fBm≥fm时，EKm=．【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理；动能定理．【分析】（1）狭缝中加速时根据动能定理，可求出加速后的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力，推出半径表达式；（2）假设粒子运动n圈后到达出口，则加速了2n次，整体运用动能定理，再与洛伦兹力提供向心力，粒子运动的固有周期公式联立求解；（3）Bm对应粒子在磁场中运动可提供的最大频率，fm对应加速电场可提供的最大频率，选两者较小者，作为其共同频率，然后求此频率下的最大动能．17.紫光在真空中的波长为4.5×10﹣7m，问：（1）紫光光子的能量是多少？（2）用它照射极限频率为ν0=4.62×1014Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？（h=6.63×10﹣34J?s）（计算结果小数点后保留两位）参考答案：解：（1）由题意可得紫光光子的能量为：E=h==4.42×10﹣19J

（2）紫光光子的频率为：ν===6.67×1014Hz，因为ν＞ν0，所以能产生光电效应由光电效应方程可得光电子的最大初动能为：Ekm=hν﹣W

得：Ekm=h（ν﹣ν0）=6.63×10﹣34×（6.67×1014﹣4.62×1014）=1.36×10﹣19J答：（1）紫光光子的能量是4.42×10﹣19J；（2）用它照射极限频率为ν0=4.62×1014Hz的金属钾能产生光电效应，光电子的最大初动能为1.36×10﹣19J．【考点】光电效应．【分析】根据光子的能量的公式W=hv=