福建省龙岩市城厢中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

福建省龙岩市城厢中学2022-2023学年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，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法正确的是（

） ①两粒子所带的电荷符号不同 ②甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度 ③两个粒子的电势能都是先减小后增大 ④经过b点时，两粒子的动能一定相等A．①②

B．①③

C．③④

D．①④参考答案：A2.空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示。一个质量为m、电量为q，电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为V1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为V2.若A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是（

）A.A、B两点的电场强度和电势大小关系为、B.若，则电场力一定做负功C.A、B两点间的电势差为D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为参考答案：BC试题分析：由电场线的疏密可判断出EA＜EB．由电场线的方向可判断出φA＞φB，故A错误．在从A到B的运动过程中，重力做正功，由动能定理得：mgH+qU=mv22mv12若，qU一定为负，故B正确；电场力做功：W=qU=mv22mv12-mgH，A、B两点间的电势差为，C正确、D错误；故选：BC．考点：电场线【名师点睛】由电场线的疏密可判断出电场的强弱，由电场线的方向可判断电势的高低。在从A到B的运动过程中，重力做正功，由动能定理可得电场力所做的功。进而可求A、B两点间的电势差。3.（2014秋?柯城区校级期中）下面关于磁感线的说法中正确的是（） A． 磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 B． 小磁针静止时，N极所指的方向，就是那一点的磁场方向 C． 不论在什么情况下，磁感线都不会相交 D． 沿着磁感线的方向磁场逐渐减弱参考答案：C解：A、磁感线是闭合的曲线，故A错误；B、小磁针静止时，N极所指的方向，就是那一点的磁场方向，故B错误；C、若磁感线相交，则在交点处的磁场方向有两个，所以磁感线不相交，故C正确；D、磁场强弱是根据磁感线的疏密判断的，故D错误；故选：C．4.（多选）一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是（

）A.由波形图可知该波的波长

B.由波形图可知该波的周期C.经周期后质元P运动到Q点

D.经周期后质元R的速度变为零参考答案：AD5.(单选)将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数[

]A．增加

B．减少

C．不变

D．先增加后减少参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.把一个3PF的平行板电容器接在9V的电池上。若保持与电池的连接，电容器所带的电量为

C。平行板电容器的电容与

、

和

有关。

参考答案：2.7×10-11C

正对面积极板距离

介电常数7.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变．图中A为粒子放射源，B为氮气（N）．完成该实验的核反应方程_______________。参考答案：8.小灯泡的伏安特性曲线如图所示（只画出了AB段），由图可知，当灯泡电压由3V变为6V时，其灯丝电阻改变了

Ω．参考答案：5【考点】电阻定律；电阻率与温度的关系．【分析】根据电阻的定义式分别求出灯泡电压是3V和6V时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量．【解答】解：由图读出，当电压UA=3V时，电流IA=0.20A，则电阻为RA==15Ω；当电压UB=6V时，电流IB=0.30A，则电阻为RB==20Ω，则电阻的改变量△R=5Ω故答案为：59.如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．参考答案：10.如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合。现使金属线框以平行于ad边的初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l。已知重力加速度为g，则滑入磁场的过程中，金属线框产生感应电流的方向为________（填“逆时针”或“顺时针”）；滑入磁场的过程中金属线框产生的焦耳热为________。参考答案：逆时针；mv02－2mmgl11.右图是做探究感应电流产生条件的实验时器材及示意图。（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。（2）由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转Ⅰ________________________________________Ⅱ________________________________________（3）假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_______偏转。（“左”、“右”）参考答案：①(连错一条线则得0分)（3分）②Ⅰ.将开关闭合(或者断开)；（1分）

Ⅱ.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B（1分）③

右12.电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到

的正电荷经过电源内部不断地搬运到

。（填“正极”或“负极”）参考答案：10，20013.用安培定则判断直线电流的磁感线：

手握住导线，让伸直的拇指与

的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。参考答案：右,电流三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有以(r,0)为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y＝r的实线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电量为e，质量为m，不计重力及阻力的作用，求：（1）质子射入磁场时的速度大小。（2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间。（3）速度方向与x轴正方向成30°角(如图所示)射入磁场的质子，到达y轴的位置坐标。参考答案：

时间到达y轴所需的时间即考点：带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动

【解析】17.（计算）图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T，在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。参考答案：（1）

（2）

（3）

（1）设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲，依题意M、P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得

由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心

力，可得

代入数据得C/kg

（2）设所加电场的场强大小为E。如图甲，当粒子经过Q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有

代入数据得

所加电场的场强方向沿x轴正方向。

由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心角为45°，设带电粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为t，则有

代入数据得s

（3）如图乙，所求的最小矩形是，该区域面积

代入数据得

矩形如图丙中（虚线）

18.一个50