山东省烟台市莱州毛家中学2022年高二物理下学期期末试卷含解析

山东省烟台市莱州毛家中学2022年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. 如图所示是粒子速度选择器的原理图, 如果粒子的重力不计，所具有的速率 v=E/B，那么有( 　 　) A．带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区,才能沿直线通过　 B．带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区,才能沿直线通过 C．不论粒子电性如何,沿ab方向从左侧进入场区,都能沿直线通过 D．不论粒子电性如何,沿ba方向从右侧进入场区,都能沿直线通过 参考答案： AC 2. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是 A．小球的动能不断减小 B．小球的加速度不断增大 C．小球的动能减少量小于弹簧的弹性势能增加量 D．小球的动能和弹簧的弹性势能之和总保持不变 参考答案： C 3. 如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们的连线中点是O，A、B是中垂线上的两点，＜，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　） A．EA一定大于EB，φA一定大于φB B．EA不一定大于EB，φA一定大于φB C．EA一定大于EB，φA不一定大于φB D．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB 参考答案： B 【考点】电势；电场强度． 【分析】根据点电荷场强公式E=，运用矢量合成的平行四边形定则求出连线中垂线上各个点的合场强． 【解答】解：两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线到无穷远处电场强度先增大后减小，设场强最大的点为P点，P点可能在A、B两点之间，也可能在O、A之间，也可能在B点的外侧，当P点可能在A、B两点之间时，EA可能大于EB，也可能小于EB，还可能等于EB；当P在O、A之间时，EA大于EB；当P点在B点外侧时， EA、小于EB；在PQ连线的中垂线上，场强方向沿AB方向，沿电场线方向电势越来越低，因此φA一定大于 φB；故A错误，B正确，C错误，D错误； 故选：B． 4. 带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动，该电场可能由（   ）     A．一个带正电的点电荷形成           B．一个带负电的点电荷形成     C．两个分立的带等量负电的点电荷形成     D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 参考答案：     A 5. (在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线(　　) A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力   D．受到由西向东的安培力ks5u 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 质量为1kg的物体，从足够高处自由落下，（g=10m/s2）下落3s内重力对物体做功 WG=  ▲ 在下落第3s内重力对物体做功的功率P=  ▲  . 参考答案： 450焦，250瓦 7. 一个电流表的满刻度电流值Ig＝0.6 A，面板如图所示，那么它每一小格所相应的电流是________ mA，指针现在的电流示数是________ A．如果这个量程为0.6 A的电流表内阻Rg＝60 Ω，要把这个电流表的量程扩大成3 A，那么应该在Rg上________联一个电阻RS，RS的大小应是________；连上RS后，测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是________ A，连上RS后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未连上RS前的________倍． 参考答案： 答案　20　0.34　并　15　1.7　5 解析　该问题考查电流表的读数和改装，当满偏刻度为0.6 A时，读刻度板上面刻度，每十个小格是0.2 A，所以每一个小格是0.02 A，要想扩大电流表的量程，应该并联一个电阻以便分流，所分的电流为2.4 A，所以电阻是表头内阻的. 8. 如下图，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，线圈先后两次转速之比为      ；两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝         。 参考答案： 3∶2  ；  9∶4  9. 重核的     变和轻核的    变都能释放核能。太阳辐射出的能量来源于      变；目前，核反应堆放出的能量来源于         变。（填“聚” 或“裂”） 参考答案： 裂    ，       聚  ，     聚    ，      裂 10. 如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，已知a、b相距4cm且ab连线与电场线平行，b、c相距10cm且bc连线与电场线成600角，现将一个带电荷量为2×10-8C的正电荷从a移到b时， 电场力做功为4×10-6J，  则该匀强电场的场强E的大小是       N/C,  a、c两点间的电势差Uac 为       V  参考答案： 5000                450  11. 如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量将  ▲  (选填“变大”或“变小”)。若上述过程所经历的时间为O.1s，线圈中的磁通量变化了0.2Wb，则产生的感应电动势为  ▲  V。 参考答案： 变大   2 12. 如图所示，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B。有一边长为L的正方形导线 框abcd，匝数为N，可绕OO′边转动，导线框总质量为m，总电阻为R。现将导线框从水平位置由静止释放，则在此过程中流过导线某一截面的电量为__________ 参考答案： 13. 如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V  3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W． 参考答案： 12   2．56 当P滑到A时，R2未接入电路灯L正常发光； ==10.5+1.5r           (1) 当P滑到B时，电路中只有R1，电源的输出功率为20W。   代入数据：I=2A,E=10+2             (2) 联立，解得r=1Ω;E=12v 当P滑到变阻器中点G时,L与滑动变阻器的一半并联与R1串联，==8/5A =2.56w 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学做 “测定电源的电动势和内阻”实验。 ①他采用如图甲所示的实验电路进行测量，图乙给出了实验所需要的各种仪器，请你按电路图把实物连成实验电路。 ②这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了以下表格中。请你根据这些数据在坐标系中画出图线。根据图线求出电池的电动势E=       V，内阻r=       。 次数 1 2 3 4 5 0.15 0.25 0.36 0.45 0.56 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 ③这位同学对以上实验的系统误差进行了分析。其中正确的是       。 主要是由电压表的分流引起的 主要是由电流表的分压引起的 电动势测量值小于真实值 内阻测量值大于真实值 参考答案： ①实物图连接如图（2分）    ②作图如图（2分）；1.46～1.48（2分）；0.46～0.51      ③AC(2分) 15. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：    A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。    B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。    C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。    D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；    E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，让结点到达O点位置,读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Fˊ的图示。    F．比较力Fˊ和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。 上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是___ ____ (2)遗漏的内容分别是：____________ _  __________        参考答案： (1)C（2分）；(2)C中未记下两条细绳的方向（2分）； 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一个绝缘光滑圆环竖直放在水平向右的匀强电场中，圆环半径大小为R=1.0m，电场强度大小为E=6.0×106v/m，现将一小物块由与圆心O等高的位置A点静止释放，已知小物块质量为m=1.6kg，电荷量为q=+2.0×10-6C，释放后滑块将沿着圆环滑动。小物块可视为质点，ｇ取10m／s2。求： （2）若在圆环最低点B点给小物块一个水平向左的初速度，那么物块能否紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动。（写出详细分析、判定过程） （已知：；） 参考答案： （1）物块由A运动到B的过程中，重力做正功，电场力做负功。 由动能定理可得    （2分）     可得 在B点由  （2分）  可得支持力 （1分） 由牛顿第三定律可得物块对轨道的压力大小为 （1分） （2）设在C位置时重力与电场力的合力恰好指向圆心提供物块做圆周运动向心力时，物块刚好脱离圆环。 此时有，解得，（2分） OC与竖直方向夹角为370，若在圆环最低点B点给小物块一个水平向左的初速度，在由B到C的运动过程中由动能定理可得： （2分） 可解得>。（2分） 因此物块能够紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动 17. 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。质谱仪是用来测定带电粒子质量的一种装置，如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外，一束电荷电量相同质量不同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为△x，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：  （1）粒子进入磁场B2时的速度v的大小；  （2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m。 参考答案： 解：（1）两极板间电场强度 ①（1分） 粒子在电容器中做直线运动，故 ② （2分）    解得 ③ （1分） （2）带电粒子在匀强磁场B2中做匀速圆周运动，则 ④ （2分） 打在a处的粒子的轨道半径 ⑤（1分） 打在b处的粒子的轨道半径 ⑥ （1分） 又△x=2R1－2R2 ⑦ （1分） 联立③⑤⑥⑦得△m=m1－m2=（1分） 18. （18分）如图所示，宽度为d1的I区里有与水平方向成45°角的匀强电场E1，宽度为d2的II区里有相互正交的匀强磁场B和匀强电场E2。一带电量为q，质量为m的微粒自图中I区左边界线上的P点由静止释放后水平向右做直线运动进入II区的复合场再做匀速圆周运动到右边界上的Q点，其速度方向改变了60°，重力加速度为g。（d1、E1、E2未知）求：    （1）E1、E2的大小；    （2）有界电场E1的宽度d1。 参考答案： （1）由题意有：      （2分）