福建省漳州市國(guó)強(qiáng)三五初級(jí)中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

福建省漳州市國(guó)強(qiáng)三五初級(jí)中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、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1.兩個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖1所示，A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負(fù)電Q2，且Q2=4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則（

）A．Q3為正電荷，且放于A左方

B．Q3為負(fù)電荷，且放于B右方C．Q3為負(fù)電荷，且放于AB之間

D．Q3為正電荷，且放于B右方參考答案：D2.多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇,過(guò)去是用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的,缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的.如圖所示為一個(gè)經(jīng)過(guò)雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓,即在正弦式電流的每一個(gè)周期中,前面的被截去,從而改變了電燈上的電壓.那么現(xiàn)在電燈上的電壓為(

)A．B．

C．Um

D．參考答案：B3.電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為、.由圖可知、的值分別為(

)A．、

B．、

C．、

D．、參考答案：D4.在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E．內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低B．電流表示數(shù)變小C．電容器C所帶電荷量增多D．電壓表示數(shù)變小參考答案：A考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律、電容【名師點(diǎn)睛】本題是電路動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，要抓住不變量：電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻及定值電阻的阻值不變，進(jìn)行分析，根據(jù)電流方向判斷電勢(shì)高低，由電壓的變化判斷電勢(shì)的變化。5.在張緊的繩子上掛了a、b、c、d四個(gè)單擺，擺長(zhǎng)關(guān)系為L(zhǎng)c>Lb=Ld>La，如圖所示，先讓d擺動(dòng)起來(lái)(擺角不要太大).則下列說(shuō)法正確的是A.a擺振動(dòng)的周期為

B.所有的擺均以的周期振動(dòng)C.所有的擺均以相同擺角振動(dòng)

D.

a、b、c中c擺振動(dòng)幅度最大參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，由于受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對(duì)速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電。設(shè)兩云團(tuán)之間電勢(shì)差保持3×109V不變，已知空氣電離的電場(chǎng)強(qiáng)度（即發(fā)生放電時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度）為3×106V/m，兩云團(tuán)間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則大約經(jīng)過(guò)________秒，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一塊云團(tuán)的電荷量為500C，閃電歷時(shí)0.01s，則此過(guò)程中的平均電流為_(kāi)_______安培．（提示：電流I＝）參考答案：

400

，

50000

7.（4分）如圖，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方面垂直，則穿過(guò)平面的磁通量為(磁場(chǎng)只占線圈的一半面積)

(1)如圖位置時(shí)等于____________；

(2)若使框架繞OO'轉(zhuǎn)過(guò)60o角時(shí)等于__________。參考答案：(1)BS

(2)08.理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為4∶1，在原線圈上加上U=200V的交流電壓，在副線圈上接交流電壓表，其示數(shù)為

V。參考答案：509.（8分）初速度為零的質(zhì)子、氘核和粒子經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后，以垂直于磁場(chǎng)方向的速度進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則它們?cè)诖艌?chǎng)中，速度之比υp：υD：υα=__________；動(dòng)能之比Ep：ED：Eα=________；運(yùn)動(dòng)半徑之比rp：rD：rα=________；運(yùn)動(dòng)周期之比Tp：TD：Tα=__________。參考答案：,1:1:2,,1:2:210.長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑的斜面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若磁場(chǎng)方向豎直向上，則電流為I1時(shí)導(dǎo)線平衡，若磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，則電流為I2時(shí)導(dǎo)線平衡，那么樣I1：I2=

參考答案：11.三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知n=____________參考答案：612.當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面而后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動(dòng)能是1.5eV，為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為

參考答案：3.5ev

13.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，相隔距離為時(shí)的相互作用力為，則：（1）保持兩者間距離不變，使其中一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則其相互作用力為

。（2）保持兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量不變，當(dāng)相互作用力變?yōu)闀r(shí)，其間距應(yīng)為

。（3）保持一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量不變，另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則其相互作用力為

。（4）使一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，兩者間距變?yōu)樵瓉?lái)的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)相互作用力變?yōu)闀r(shí)，則另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為原來(lái)的

。參考答案：（1）（2）（3）（4）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“6V3W”,其他可供選擇的器材有:電壓表V1(量程6V,內(nèi)阻20KΩ)電壓表V2(量程20V,內(nèi)阻60KΩ)電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.2Ω)電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω)變阻器R1(0~1000Ω,0.5A)變阻器R2(0~20Ω,2A)學(xué)生電源E(6~8V)開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.

（1）電壓表應(yīng)選用______，電流表應(yīng)選用______．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．（2）實(shí)驗(yàn)中要求電壓表在0~6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I,以便作出伏安特性曲線,在圖示的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的原理圖.參考答案：(1)V1（2分）A2（2分）

R2（2分）(2)外接，分壓（4分）15.在測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為4Ω）

B．電壓表V1（量程0~2V，內(nèi)阻約為2000Ω）

C．電壓表V2（量程0~6V，內(nèi)阻約為6000Ω）

D．電阻箱R1（最大電阻99.9Ω，額定電流1A）

E．滑動(dòng)變阻器R2（最大電阻20Ω，額定電流2A）

F．滑動(dòng)變阻器R3（最大電阻200Ω，額定電流1A）

G．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇

，電阻箱或滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

（填寫(xiě)器材前面的字母）。

（2）請(qǐng)?jiān)谙旅嫠o方框內(nèi)，畫(huà)出利用所選器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上做出了如右上圖線：

由圖線得出：干電池的電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)阻r=

Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案：（1）B；D（每空2分）

（2）如右圖（4分）

（3）1.4;3.3（每空2分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.兩條彼此平行、間距為l＝0.5m的光滑金屬導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌左端接一電阻，其阻值R＝2錯(cuò)誤！未找到引用源。，右端接阻值RL＝4錯(cuò)誤！未找到引用源。的小燈泡，如下面左圖所示。在導(dǎo)軌的MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MP的長(zhǎng)d＝2m，MNQP區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如下面右圖所示。垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿，金屬桿的電阻r＝2錯(cuò)誤！未找到引用源。，兩導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在t＝0時(shí)刻，用水平力F拉金屬桿，使金屬桿由靜止開(kāi)始從GH位置向右運(yùn)動(dòng)。在金屬桿從GH位置運(yùn)動(dòng)到PQ位置的過(guò)程中，小燈泡的亮度一直沒(méi)有變化。求：（1）通過(guò)小燈泡的電流IL（2）水平恒力的F的大?。?）金屬桿的質(zhì)量m參考答案：17.（20分）今年是我國(guó)著名物理學(xué)家、曾任浙江大學(xué)物理系主任的王淦昌先生誕生一百周年。王先生早在1941年就發(fā)表論文，提出了一種探測(cè)中微子的方案：原子核可以俘獲原子的K層電子而成為的激發(fā)態(tài)，并放出中微子（當(dāng)時(shí)寫(xiě)作η）而又可以放出光子而回到基態(tài)由于中微子本身很難直接觀測(cè)，能過(guò)對(duì)上述過(guò)程相關(guān)物理量的測(cè)量，就可以確定中微子的存在，1942年起，美國(guó)物理學(xué)家艾倫（R.Davis）等人根據(jù)王淦昌方案先后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，初步證實(shí)了中微子的存在。1953年美國(guó)人萊因斯（F.Reines）在實(shí)驗(yàn)中首次發(fā)現(xiàn)了中微子，萊因斯與發(fā)現(xiàn)輕子的美國(guó)物理學(xué)家佩爾（M.L.Perl）分享了1995年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)用王淦昌的方案來(lái)估算中微子的質(zhì)量和動(dòng)量。若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得鋰核（）反沖能量（即的動(dòng)能）的最大值，光子的能量。已知有關(guān)原子核和電子靜止能量的數(shù)據(jù)為；；。設(shè)在第一個(gè)過(guò)程中，核是靜止的，K層電子的動(dòng)能也可忽略不計(jì)。試由以上數(shù)據(jù)，算出的中微子的動(dòng)能和靜止質(zhì)量各為多少？參考答案：解析：根據(jù)題意，核和K層電子的動(dòng)量都為零，在第一個(gè)反應(yīng)中，若用表示激發(fā)態(tài)鋰核的動(dòng)量，表示中微子的動(dòng)量，則由動(dòng)量守恒定律有

（1）即激發(fā)態(tài)鋰核的動(dòng)量與中微子的動(dòng)量大小相等，方向相反.在第二個(gè)反應(yīng)中，若用表示反沖鋰核的動(dòng)量，表示光子的動(dòng)量，則由動(dòng)量守恒定律有

（2）由（1）、（2）式得

（3）當(dāng)鋰核的反沖動(dòng)量最大時(shí)，其反沖能量也最大.由（3）式可知，當(dāng)中微子的動(dòng)量與光子的動(dòng)量同方向時(shí)，鋰核的反沖動(dòng)量最大.注意到光子的動(dòng)量

（4）有

（5）由于鋰核的反沖能量比鋰核的靜能小得多，鋰核的動(dòng)能與其動(dòng)量的關(guān)系不必用相對(duì)論關(guān)系表示，這時(shí)有

（6）由（5）、（6）式得

（7）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（8）用表示中微子的能量，根據(jù)相對(duì)論有

（9）根據(jù)能量守恒定律有

（10）由（9）、（10）式得

（11）由（8）式和已知數(shù)據(jù)得

（12）由（12）式可知，所算出的中微子靜止質(zhì)量的數(shù)值在題給數(shù)據(jù)的誤差范圍之內(nèi)，故不能確定中微子的靜止質(zhì)量．如果有，其質(zhì)量一定小于．18.如圖所