2022年廣東省汕頭市匯璟中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年廣東省汕頭市匯璟中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.螺線管右端的管口正對(duì)著一個(gè)閉合線圈M（如圖10所示），線圈平面與螺線管中軸線垂直，以下哪些情況能使M向右側(cè)擺動(dòng)（

）

A．閉合開(kāi)關(guān)S瞬間；

B．閉合S穩(wěn)定后滑動(dòng)變動(dòng)器R的觸片P左移時(shí)；

C．S原來(lái)閉合，斷開(kāi)的瞬間；

圖10

D．閉合S穩(wěn)定后滑動(dòng)變動(dòng)R的觸片P右移時(shí)

參考答案：AB2.（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一種材料在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示。則可判斷出：A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C．甲、乙波長(zhǎng)相等

D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能參考答案：BC3.（多選）如下圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0J，電場(chǎng)力做的功為1.5J．則下列說(shuō)法正確的是(

)A．粒子帶負(fù)電B．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5JC．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5JD．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J參考答案：CD4.如圖所示，正弦式交變電源的輸出電壓和電流分別為U和I1，理想變壓器原線圈的輸入電壓為U1，兩個(gè)副線圈的輸出電壓和電流分別為U2和I2、U3和I3，接在原副線圈中的五個(gè)完全相同的燈泡均正常發(fā)光。則下列表述正確的是（）A．I1∶I2∶I3=1∶2∶1

B．U1∶U2∶U3=4∶1∶2C．線圈匝數(shù)之比n1∶n2∶n3=2∶1∶2D．U∶U1=5∶4參考答案：ABD5.穿過(guò)閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖①～④所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述，正確的是（

）A．圖①中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B．圖②中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C．圖③中,回路在0～t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．圖④中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小后變大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，真空中帶電量為Q的等量異種點(diǎn)電荷放置在A、B兩點(diǎn)，O是AB連線的中點(diǎn)，OP垂直于AB，P到正電荷的連線與AB成角，O到正點(diǎn)電荷的距離為d，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為

，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為

。參考答案：

7.如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸正方向振動(dòng)。則波的周期為

▲

s；波速大小為

▲

m/s。參考答案：2s

2m/s8.如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球套在豎直的絕緣桿上并能沿桿豎直下滑，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直。若小球的電荷量為q，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)豎直絕緣桿足夠長(zhǎng)，則小球由靜止釋放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______參考答案：9.陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些微觀粒子是

＿＿＿＿＿．若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，陰極射線將＿＿＿＿＿(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏轉(zhuǎn)。參考答案：電子，向上由陰極射線管射出的為高速電子流；電子在陽(yáng)極的作用下高速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)；因磁場(chǎng)向外，則由左手定則可得帶電粒子向上運(yùn)動(dòng)。10.如圖13所示，陰極射線管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的A端應(yīng)接在直流高壓電源的________極，此時(shí)，熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡________偏轉(zhuǎn)(選填“向上”、“向下”或“不”).參考答案：負(fù)

向下

11.質(zhì)量為m的氦核，其速度為v0，與質(zhì)量為3m的靜止碳核發(fā)生正碰，碰后氦核沿原來(lái)的路徑被彈回，彈回的速率為v0/2.碳核獲得的速度是(

)A.的v0/6

B.v0/3

C.v0/2

D.2v0參考答案：C12.（4分）石塊落入湖面，激起水波使浮在湖面上的小木塊在6S里完成了3次全振動(dòng)。當(dāng)小木塊剛開(kāi)始第6次振動(dòng)時(shí)，跟木片相距12m的樹(shù)葉恰好開(kāi)始振動(dòng)。由此可知水波的波長(zhǎng)為

m，波速大小為

m/s。參考答案：2.4；1.213.（4分）發(fā)電機(jī)路端電壓為220V，輸出功率為110kW。若要保證用戶得到100kW的電功率，輸電線的電阻不得大于

，若用一個(gè)理想變壓器升壓至5500V輸出，輸電線的電阻不得大于

。參考答案：0.04；25三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在電路中接一阻值為2Ω的電阻R0，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器，得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：U（V）1.21.00.80.6I（A）0.100.170.230.30（1）R0的作用是

；（2）用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出U-I圖線；（3）利用圖線，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)阻r=

Ω。（4）某同學(xué)測(cè)另一串聯(lián)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的曲線如圖所示。由所得圖線可知，被測(cè)電池組電動(dòng)勢(shì)E＝________V，電池組的內(nèi)阻r＝_______Ω。參考答案：（1）保護(hù)電源、電表，防止短路；（2）作圖；（3）1.5，

1.0

（4）30，515.（4分）如圖所示為一豎直放置的圓筒形注射器，活塞上端接有氣壓表，能夠直接表示出注射器內(nèi)密閉理想氣體的壓強(qiáng)。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，若用力推動(dòng)活塞，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離，不計(jì)活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變，密閉氣體與外界保持良好的熱交換。在活塞移動(dòng)過(guò)程中，密閉氣體的壓強(qiáng)

（選填“增大”、“減小”或“不變”），密閉氣體

（選填“吸熱”或“放熱”）。

參考答案：增大，放熱四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖1所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U0，S1、S2為板上正對(duì)的小孔。金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對(duì)稱，兩板的長(zhǎng)度和兩板間的距離均為l；距金屬板P和Q右邊緣l處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板P和Q；取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立x軸。M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入M、N兩板間。電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計(jì)電子重力和電子之間的相互作用。（1）求電子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度大小v以及當(dāng)P、Q間電壓為U0時(shí),電子打在熒光屏上的位置；（2）若板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子剛好經(jīng)過(guò)P板的右邊緣后，打在熒光屏上。求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)x；（3）若金屬板P和Q間只存在電場(chǎng)，P、Q兩板間電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示，單位時(shí)間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮線。忽略電場(chǎng)變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)；可以認(rèn)為每個(gè)電子在板P和Q間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩板間的電壓恒定。

a.試分析在一個(gè)周期（即2t0時(shí)間）內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)是否相同。b.若在一個(gè)周期內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)相同，求2t0時(shí)間內(nèi)打到單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)n；若不相同，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明電子在熒光屏上的分布規(guī)律。參考答案：（1）根據(jù)動(dòng)能定理

【1分】

解得：

①

【1分】（2）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓運(yùn)動(dòng)半徑為R，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何關(guān)系

解得：

【1分】根據(jù)牛頓第二定律：

解得：

【1分】設(shè)圓弧所對(duì)圓心為α，滿足：

由此可知：

【1分】電子離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，滿足幾何關(guān)系：

【1分】通過(guò)上式解得坐標(biāo)

【1分】（3）a.設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)PQ中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，PQ間的電壓為u垂直電場(chǎng)方向：

②

平行電場(chǎng)方向：

③

此過(guò)程中電子的加速度大小

④

①、②、③、④聯(lián)立得：

【1分】電子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在x方向的速度

⑤

電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)外做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t2到達(dá)熒光屏。則水平方向：

⑥

豎直方向：

⑦1

、⑤、⑥、⑦聯(lián)立，解得：

電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)⑧

【2分】對(duì)于有電子穿過(guò)P、Q間的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行討論：由圖2可知，在任意時(shí)間內(nèi)，P、Q間電壓變化相等。由⑧式可知，打在熒光屏上的電子形成的亮線長(zhǎng)度。所以，在任意時(shí)間內(nèi)，亮線長(zhǎng)度相等。由題意可知，在任意時(shí)間內(nèi)，射出的電子個(gè)數(shù)是相同的。也就是說(shuō)，在任意時(shí)間內(nèi)，射出的電子都分布在相等的亮線長(zhǎng)度范圍內(nèi)。因此，在一個(gè)周期內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)相同。

【1分】

b.現(xiàn)討論2t0時(shí)間內(nèi)，打到單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)：當(dāng)電子在P、Q電場(chǎng)中的側(cè)移量x1=時(shí)，由得：u=2U0

【1分】當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓在0~±2U0之間時(shí)，射入P、Q間的電子可打在熒光屏上。由圖2可知，一個(gè)周期內(nèi)電子能從P、Q電場(chǎng)射出的時(shí)間所以，一個(gè)周期內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)

【1分】由⑧式，電子打在熒光屏上的最大側(cè)移量亮線長(zhǎng)度L=2xm=3l

所以，從0~2t0時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度亮線上的電子數(shù)

【1分】

17.（8分）如圖所示，一簇平行線為方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，沿與此平行線成60°角的方向，把一帶電荷量為q=-2.0×10-6C的質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為6.0×10-6J，已知A、B兩點(diǎn)間距Ｌ＝2cm。求勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小并在圖中注明其方向。參考答案：解：由粒子帶負(fù)電且做正功易知電場(chǎng)方向沿電場(chǎng)線斜向下由v又

d=Lcos600=1cm,

則

E=U/d=3v/cm=300v/m

18.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)N=100匝