2023-2024学年四川省绵阳市彰明中学高二年级上册物理期末试卷含解析

2023年四川省绵阳市彰明中学高二物理上学期期末试

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.霍尔元件能够实现的两个物理量之间的转换，下面的说法中正确的是

A.把温度这个热学量转换成电阻这个电学量

B.把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量

C.把力这个力学量转换成电压这个电学量

D.把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量

参考答案：

B

2.（单选）下列说法中正确的是（）

A.电场强度为零的地方电势也为零

B.一个电荷所带的电荷量可能为3x10-19C

C.试探电荷的电荷量越大，它在电场中受到的电场力就越大，因此该点的电场强度就越

大

D.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功

参考答案：

解：A、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零.故A错误.

B、最小的电荷量是e=1.6xl0-19C,我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带

电量都是元电荷或是元电荷的整数倍；3x10-19c=1.875e,故B错误；

C、电荷在某点受到的电场力越大，该点的电荷量越多，而此处电场强度是不变.故C错

误.

D、根据电荷在电场中移动时电势能的减少量等于电场力做功，可知电荷在某点的电势

能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功.故D正确；

故选：D

3.（单选）在图所示的电路中，已知电源的电动势E为6.0V,内电阻r为1.0。，外电路

的电阻R为2.0Q.闭合开关S后，电路中的电流1为（）

B.4.0AC.3.0

参考答案:

（»]D

〈餐帖】

相事上嶙旗te定潭可知，❷品中的电；ft-2出5D正

R+r20+10

零点，金龟感旗幅定律，

4.某同学早晨骑自行车上学，他从家门出发，若以4.0m/s的平均速度行驶，受到的平均阻

力为100N,用时15分钟，则他上学过程中的平均功率是（）

A.4.0x102WB.6.0xl03WC.1.44xlO4WD.1.44xlO6W

参考答案：

A

【考点】功率、平均功率和瞬时功率.

【分析】由于车做的匀速运动，故骑车时的牵引力F=f,再根据7=而；求解平均功率.

【解答】解：由于车做的匀速运动，则F=f=100N,根据得平均功率为：

p=100X4=400W,故A正确.

故选：A

5.在光滑绝缘的水平面上，同时释放两个质量分别为7和2〃的带电小球（可视为

质点）4和方，刚释放时4球的加速度为a,经一段时间后，夕球的加速度也变为

a。则下列判断正确的是（）

A.两个小球带的是同种电荷B.两个小球带的是异种电荷

C.此时两小球间的距离是开始的倍D.此时两小球间的距离是开始的一石/2

倍

参考答案：

BD

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻.提供的器材有，电压

表（0〜3V；）、电流表（0〜0.6A）、滑动变阻器有Ri（10。，2A）各一只.

（1）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U-I图线，由图可求出该电源

电动势E=V；内阻r=Q.（保留三位有效数字）

（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.

（3）电动势测量值_______真实值，内电阻测量值_______真实值.（填<,>,=）

参考答案：

解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得知，当1=0时，U=E,U-I图象斜率的绝对值

等于电源的内阻，纵截距即为电动势E=L46V

1.46-0.8

r=0.37=1.78Q.

（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示.

（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分

压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量

的内阻大于真实值；

故答案为：①1.46；1.78；②如图所示；

③二；〉

【考点】测定电源的电动势和内阻.

【分析】(I)由闭合电路欧姆定律分析U-I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动

势和内阻.

(2)对照电路图，按顺序连接电路.

(3)本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作

出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；

7.如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向

上，电场强度E=6X10"伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出.一带正电的粒子按图示

方向垂直进入虚线框空间中，速度V=2X1()5米/秒.如要求带电粒子在虚线框空间做匀速

直线运动，磁场中磁感线的方向是【9】，磁感应强度大小

为【10】特。(粒子所受重力忽略不计)

VE

参考答案:

垂直低面向外，0.3特

8.如图所示，交流电的周期---------------s,电流的有效值_________Ao

8/2

-&/2

参考答案:

0.02,10・二

9.如图所示，矩形线圈abed的一半放在B=0.1T的匀强磁场中，ab边长10cm,

be边长20cm,若线圈绕ab边以角速度?=100???rad/s匀速旋转，由图示位置转

过90。的时刻，线圈中瞬时感应电动势大小为线圈转过90。过程中平均感应电

动势大小为—。

_____7^4

XXal-Xj---1d

I•

参考答案：

由图示位置转过90。的时刻，cd边线速度的大小v=?lad,方向垂直于磁感线方

向，产生的瞬时感应电动势大小e=Blcdv=0.1X0.1X100?X0.2=0.628（V）；

心K

线圈转过90。过程中磁通量的变化量A?=B1，所用时间At=石，产生的平均

△8O.ixO.lxO.2xlOOff

感应电动势大小8=&=n=x=0.2Vo

10.（4分）旧式大炮水平射出一枚质量为10kg的炮弹，炮弹飞出的速度是

600m/s,炮身质量为2000kg,则大炮后退的速度是m/s.若大炮后退中所受

的阻力是它重力的30%,则大炮能后退的距离mo

参考答案：

31.5

11.如图10所示的电路L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源，在K

闭合瞬间，通过电灯的电流方向是填（向左或向右），在K切断瞬间，

通过电灯的电流方向是填（向左或向右）.

参考答案:

向右；向左

12.一束带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过，结果小磁针北极向纸

内转动，可以判断这束带电粒子带电荷.

参考答案:

考洛仑兹力.

点：

分小磁针N极受力方向与磁场方向相同.电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负

析：电荷定向移动方向相反.根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选

项.

解解：向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产

答：生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外.

故答案为：正

777777777）

点本题考查应用物理基本定则的能力，B、C两项是等效的，A、D两项也是等效的，

评：考试时抓住等效性，可以节省时间.

18.从发电厂输出的电功率为220kW,输电线的总电阻为0.25Q.若输送电压为

l.lkV,输电线上损失的电功率为W；保持输送功率不变，要使要输电线上

损失的电功率不超过100W,输送电压至少为V.

参考答案：

104"11K\'I

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.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0x10-7m的橙色光源照射单

缝S,

在光屏中央P处（到双缝的距离相等）观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现

第一条

亮条纹中心（即P1到SI、S2的路程差为一个波长），现换用波长为4.0x10—7m的

紫色光

照射单缝时，问：

⑴屏上P处将出现什么条纹？

（2）屏上P1处将出现什么条纹？

参考答案：

（1）亮条纹（2）暗条纹

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图甲所示，A、B是一对平行放置的金属板，中心各有一个小孔P、Q,PQ连线垂直

金属板，两板间距为d.现从P点处连续不断地有质量为m、带电量为+q的带电粒子

(重力不计)，沿PQ方向放出，粒子的初速度可忽略不计.在t=0时刻开始在A、B间

加上如图乙所示交变电压(A板电势高于B板电势时，电压为正)，其电压大小为U、周

期为T.带电粒子在A、B间运动过程中，粒子间相互作用力可忽略不计.

(1)进入到金属板之间的带电粒子的加速度.

T

(2)如果只有在每个周期的0〜彳时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，则上述

物理量d、m、q、U、T之间应满足的关系.

(3)如果各物理量满足(2)中的关系，求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周

期T的比值.

港B|U

UjI।

I।।

I।1t

PQa2~~

I•

-uI----!

甲〃Zr*-'

参考答案：

(l)a=uq/dm--2分

T

(2)粒子在4时刻进入A、B间电场时，先加速，后减速，由于粒子刚好离开电场，

说明eK开电场峋速度为零,由于加速和减速的对库性.故粒子的总位移为1：左

时位移的2倍，所以有

一2分

即-----2分

16m

（3）若情形（2）中的关系武①成立，则『0时刻进入电场的粒子在电场

.中运动的时间力壮（因只有加速过程）.设最短时间为1r则有

ds:#②一1分

在，一工时刻选入电场的粒子在，=匹的》t副射出电场，所以有粒子飞出电场

4

的时同为

ks5ucon6^贷通网

-----1分

曲蕤如”=2④一2分

17.如图所示，在XOY平面内的第HI象限的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负X轴

成45。角.在x<0且OM的左侧空间存在着负X方向的匀强电场，场强大小为E；在Y<0

的OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一个电子（质量为

m,电量为e）从坐标原点。沿Y轴负方向以速度v（已知v①）进入磁场，最终离开电、

磁场区域，求：

（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.

（2）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.

参考答案:

解：（1）电子从0点射入磁场，运动轨迹如图，第一次经过磁场边界上的A点，由牛顿

第二定律得：evB=mr,

inv

解得：r=eB,

由几何关系可知，电子在磁场中偏转了90。，故水平方向和竖直方向位移都为半径r,A点

mymy

坐标为（-eB,-eB）；

（2）电子从A点进入电场后，做减速运动，然后以离开时的速度再返回磁场，做圆周运

动，最后从C点竖直向上再次进入电场，进入电场后做类平抛运动，

由牛顿第二定律可知：eq=ma；

水平方向有：2r=at2,

竖直方向：s=vt；

2mv/v

解得：S=~VBE,

由于v=,

代入解得：s=2r,

由图示由于几何知识可得:

2inv/v2nly

电子离开电磁场区域的坐标为：（o,~VBE-"B7）；

mymy

答：（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标为（-瓦，-瓦）.

2mv/v2mv

（2）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标为（o,"TVBEBe).

18.图(a)所示的xOy平面处于匀强磁场中，磁场方向与xOy平面(纸面)垂直，磁感应

强度B随时间t变化的周期为T,变化图线如图(b)所示。当B为+B0时，磁感应强度方

向指向纸外。在坐标原点0有一带正电的粒子P,其电荷量与质量之比恰好等于

2n/(TB0)o不计重力。设P在某时刻tO以某一初速度沿y轴正向自0点开始运动，将它经

过时间T到达的点记为A。

(1)若t0=0,则直线0A与x轴的夹角是多少？

(2)若tO=T/4,则直线0A与x轴的夹角时多少？

(3)为了使直线0A与x轴的夹角为”4,在0<t0<T/4的范围内，tO应取何值？

B

J।

\-------1

x0'r；'T\'37!'IT

0----------------------*

一&2!_：7：_：

图(a)

图⑹

参考答案：

(1)设粒子P的质量、电荷量与初速度分别为m、q与v,粒子P在洛伦兹力作用下，在

xy平面内做圆周运动，分别用R与表示圆周的半径和运动周期，则有

叶为=府0)"①

两式联立得T'=T③

粒子P在£=。至if一二时间内，沿顺时针方向运动半个圆周，到达x轴上B点，此时磁场

方向反转；继而，在‘-5至打=『时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达x轴上A

点，如图a所示，0A与x轴的夹角

_T_T_T

(2)粒子P在0一三时刻开始运动，在‘一彳至/—3时间内，沿顺时针

1