2022-2023学年河北省张家口市狼山中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年河北省张家口市狼山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. 如图所示，实线为一组方向未知的匀强电场的电场线，虚线为某带电粒子经过该区域时的运动轨迹，a、b为其轨迹上的两点。若该粒子运动过程中只受电场力作用，下列说法正确的是（    ） A．可以确定粒子的带电性质 B．可以确定粒子的受力方向 C．无法比较该粒子经过a、b点时的电势能大小 D．无法比较该粒子经过a、b点时的速度大小 参考答案： B 2. 如图7所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则(　　) A．AB绳、BC绳拉力都变大                                       B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小 C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变 D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大 参考答案： D 3. （单选）如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示abc三点的电势和场强，可以判定（　　） 　 A． φa＞φb＞φc B． Ea＞Eb＞Ec C． φa﹣φb=φb﹣φc D． Ea=Eb=Ec 参考答案： 考点： 电场强度；电势．版权所有 专题： 电场力与电势的性质专题． 分析： 本题根据顺着电场线方向电势逐渐降低，判断电势关系；电场线的疏密表示电场强度的相对大小．根据匀强电场中场强与电势差的关系U=Ed，定性分析电势差的关系． 解答： 解：A、沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，故A正确． B、D只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故BD错误． C、对于匀强电场，两点间的电势差U=Ed，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用，不能判断电势差的关系，故C错误； 故选：A． 点评： 本题考查了电场线和电势、电场强度以及电势差之间的关系，尤其注意公式U=Ed的适用条件以及公式中各个物理量的含义． 4. 下列关于速度的说法中正确的是    A．京沪高速铁路实验时的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度    B．沪宁高速公路限速120 km/h，指的是平均速度    C．子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度    D．某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度一定为10m/s 参考答案： A 5. 在光滑的水平地面上，质量m1＝0.1kg的轻球，以＝10m/s的速度和静止的重球发生正碰，重球质量m2＝0.4kg，若设V1的方向为正，并以和分别表示m1和m2的碰后速度，判断以下几组数据中可能的是： A．＝＝2m/s               B．＝0，＝2．5m/s C．＝-6m/s，＝4m/s        D．＝-10m/s，＝5m/s 参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平伸直的位置A然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零．则电场强度E=             ，小球运动过程中的最大速率为             参考答案： 由动能定理可知： mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0 解得： 设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有： mgLsinα-EqL（1-cosα）=1/2mv2； 7. 原子的核式结构模型是根据         实验基础提出的，原子是由     和     组成的，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在      里。 参考答案： a粒子散射 ，  原子核 ，   电子      ，    原子核 8. 发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1:5的理想变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用理想变压器降为220V，则输电线上损失的电功率是_______W，降压变压器的变压比是_______。 参考答案： 2000      ，     95：11  9. 一初速为零的带电粒子，经过电压为U=3.0v的电场加速后垂直进入磁感强度为B=6T的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m=4000g，电量是q=6.0C，则带电粒子所受的洛仑兹力为______，轨道半径为______． 参考答案： 10. 一块多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×10、×100、×1000。用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，如图中虚线位置。为了较准确地进行测量，应换到 挡，换挡后需要先进行               的操作，再进行测量。若正确操作后过行测量时表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 。电流表读数（量程50mA） mA. ② 参考答案： ×1 0，欧姆挡电阻调零，18 0  22.0 15.如图10所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝______N，小球A带的电量qA＝______C．（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2）   参考答案： 12. 图是某匀强电场的等势面示意图，A、B两点相距5cm，θ＝53°，一带电量为－4×10－6C的微粒沿AB匀速运动，则此微粒的质量为_______kg。（取g＝10m／s2）     参考答案： 2×10-4 13. 一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动（忽略重力），当磁场方向不变、大小突然从B1增加到B2时，粒子的动能将           （增大、不变、减小） 参考答案：   增加 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示。当纸带在钩码 带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点。 （1）该实验中,下列方法有助于减小实验误差是___________. A.应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算 B.选用钩码的质量应尽可能小些 C.操作时，应先释放纸带，后接通电源 D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上 （2）某同学在正确操作下，选取了一条点迹清晰的纸带，并测得连续三段相邻点的距离，但不 小心将该纸带撕成了三段，并丢失了中间段的纸带，剩余的两段纸带如图所示，其中A、B 两点的距离x1 = 9.8 mm,C、D两点的距离x2=17.6 mm.已知电源的频率为50 Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中，钩码的平均速度v=_____  m/s. （3）实验测得当地的重力加速度g= ____________ 参考答案：     (1). D    (2). 0.88    (3). 9.75 【详解】第一空．不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故A错误；选用的钩码的质量应尽可能大些，密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故B错误；操作时，应先接通电源，后释放纸带，以保证纸带充分利用，该次序不能颠倒。故C错误；打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦造成的误差，故D正确。 第二空．电源的频率为50Hz，则T=0.02s，根据平均速度公式可知 第三空．中间段的纸带有1个计时点，根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可得：xCD-xAB=2aT2，解得a=9.75m/s2 15. (1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图中的甲、乙所示．测量方法正确的是    ▲    (选填“甲”或“乙”)． (2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为    ▲   ，若已知单摆的线长为，小球直径为，那么，当地重力加速度为   ▲   ，若由于空气阻力等因素影响，单摆的振幅越来越小，那么图丁中的将会      ▲     （填“变大”、“变小”、“不变”） 丙                                         丁 参考答案： （1）乙   （2），， 变大 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标为 4.27，与纵坐标轴交点坐标为 0.5）．由图可知，问：（结果保留 3 位有效数字） （1）图线的斜率表示什么物理量？该金属的截止频率为多少？ （2）该金属的逸出功为多少焦耳？ 参考答案： 解：（1）由Ek=hγ﹣W，得知，该图线的斜率表示普朗克常量h； 根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ﹣W，Ek﹣γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为γ0=4.27×1014 Hz． （2）当Ek=hγ﹣W=0时，逸出功为W=hγ0=6.63×10﹣34J?s×4.27×1014 Hz=2.83×10﹣19J． 答：（1）图线的斜率表示什么普朗克常量h；该金属的截止频率为4.27×1014 Hz； （2）该金属的逸出功为2.83×10﹣19J． 【考点】爱因斯坦光电效应方程；光电效应． 【分析】（1）根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ﹣W，Ek﹣γ图象的斜率等于h．横轴的截距大小等于截止频率； （2）逸出功W=hγ0，根据数学知识进行求解． 17. 如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。 （1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。 （2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将由放射源产生的α射线水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。（已知质子质量为mP，设质子质量与中子质量相等，质子带电量为e） 参考答案： 18. 如图，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场，导轨上端M与P间拉一阻值R＝0．40Ω的电阻，质量为0．01Kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴导轨自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下表，导轨电阻不计。（g=10m/s2）   时间t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下滑距离s(m) 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 (1).当t=0.7S时，重力对金属棒做功的功率 （2）金属棒在0.7S内，电阻R上产生的热量 （3）从开始运动到0.4S的时间内，通过金属棒的电荷量 参考答案：