湖南省岳陽市鉛鋅礦一校2022-2023學(xué)年高二物理期末試卷含解析

湖南省岳陽市鉛鋅礦一校2022-2023學(xué)年高二物理期末試卷含解析一、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1.一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受重力，則下列說法正確的是

A．粒子帶正電

B．粒子的速度逐漸減小

C.粒子的加速度逐漸增大

D．粒子的電勢能減小參考答案：B2.關(guān)于洛侖茲力，下列說法正確的是A．磁場對電荷的洛侖茲力，可能使電荷做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．洛侖茲力對運(yùn)動(dòng)電荷不做功C．洛侖茲力的方向與正電荷的運(yùn)動(dòng)方向相同D．洛侖茲力可以改變運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)能參考答案：B3.一列波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中繼續(xù)傳播，則A.傳播方向一定改變

B.其頻率不變C.如波速增大，頻率也會(huì)增大

D.如波長變小，頻率也會(huì)變小參考答案：B4.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。設(shè)D形盒半徑為R。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電周期為T。則下列說法正確的是A．質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小有關(guān)B．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πR/TC．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D．不改變B和T，該回旋加速器也能用于加速α粒子參考答案：B5.（多選題）用起重機(jī)將質(zhì)量為m的物體勻速吊起一段距離，那么作用在物體上的各個(gè)力的做功情況是（

）A．重力做正功，拉力做負(fù)功；

B．重力做負(fù)功，合力做功為0；C．拉力做正功，合力做功為0；D．重力不做功，拉力做正功。參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.半徑相同的兩個(gè)金屬小球A和B帶有電量相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開．這時(shí)，A、B兩球之間的相互作用力的大小是---------參考答案：7.已知鈉發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長為λ0=5×10-7m,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s；現(xiàn)用波長為λ=4×10-7m的光照射用金屬鈉作陰極的光電管,求:(1)鈉的逸出功Wo=

▲

J

(2)為使光電管中的光電流為零,在光電管上所加反向電壓U至少為（寫出表達(dá)式）

▲

（用h、U、電子電量e、真空光速c、λ0、λ等字母來表示）參考答案：3.978×10-19

或4×10-19

（4分）

U=hc/e(1/λ-1/λ0)

8.長為L的輕桿兩端分別固定一個(gè)質(zhì)量都是m的小球，它們以輕桿中點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2，則桿通過豎直位置時(shí)，上端小球?qū)U的作用力大小為

、下端小球?qū)U的作用力大小為

.參考答案：mg

3mg9.兩小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平臺面上，將細(xì)線燒斷，木塊A，B被彈簧彈出，最后落在水平地面上，落地點(diǎn)與平臺邊緣的水平距離分別為lA=1m，lB=2m，如圖所示．則：（1）木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比vA：vB=；（2）木塊A、B的質(zhì)量之比mA：mB=；（3）彈簧對木塊A、B的沖量大小之比IA：IB=．參考答案：（1）1：2；（2）2：1；（3）1：1．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】木塊被彈出離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可判斷木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比．對于彈簧彈開兩個(gè)物體的過程，運(yùn)用動(dòng)量守恒判斷質(zhì)量之比，根據(jù)動(dòng)量定理求出彈簧對木塊A、B的沖量大小之比【解答】解：（1）兩個(gè)木塊被彈出離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄侣涞母叨认嗟龋赃\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平方向上根據(jù)公式x=v0t及l(fā)A=1m，lB=2m得：vA：vB=lA：lB=1：2；（2）彈簧彈開兩個(gè)物體的過程，對兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)，取向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA﹣mBvB=0解得：mA：mB=vB：vA=2：1；（3）由動(dòng)量定理得：IA：IB=mAvA：mBvB=1：1；故答案為：（1）1：2；（2）2：1；（3）1：1．10.如圖所示，在置于勻強(qiáng)磁場的平行導(dǎo)軌上，橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)體桿PQ的電阻為r．導(dǎo)軌左端連接一電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，則通過電阻R的電流方向?yàn)開_____________，導(dǎo)體桿PQ兩端的電壓U=_____________．參考答案：11.一平行板電容器，板間距離為d，電容為C，接在電源電壓為U的電源上，充電完成后撤去電源，則充電后電容器的帶電量為

；充電后兩極板間的電場強(qiáng)度為

；若再拉開兩板，使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)?/p>

；電量變?yōu)?/p>

；電壓變?yōu)?/p>

；板間電場強(qiáng)度變?yōu)?/p>

．參考答案：解：電容器接在電源電壓為U的電源上，充電后電容器的電壓等于電源的電壓U，由C=得，電量Q=CU．板間的電場強(qiáng)度為E=；若再拉開兩板，使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)镃，電容器的電量保持不變，仍為Q=CU，電壓變?yōu)閁′==2U．板間場強(qiáng)E==．故答案為：CU，，C，CU，2U，．【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析．【分析】電容器接在電源電壓為U電源上，充電后電容器的電壓等于電源的電壓，根據(jù)電容的定義求解電量．充電后撤去電源，電容器的電量不變．根據(jù)電容的決定式分析板間距離增大時(shí)，電容如何變化．根據(jù)場強(qiáng)與板間電壓的關(guān)系確定板間的場強(qiáng)．12.（填空）金屬導(dǎo)體通電時(shí)，導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的方向與電流方向

（選填“相同”或“相反”）．一段金屬電阻絲的電阻為R，當(dāng)在它的兩端加上電壓U時(shí)，則在通電時(shí)間t內(nèi)通過金屬電阻絲橫截面的電子個(gè)數(shù)為n=

．（已知一個(gè)電子的電荷量為e）參考答案：相反；13.（4分）初看起來全反射棱鏡僅僅相當(dāng)于一個(gè)平面鏡，使用全反射棱鏡的地方完全可以由平面鏡替代，但實(shí)際上卻不是這樣．一般的平面鏡都是在玻璃的后表面鍍銀而成，一般討論平面鏡成像時(shí)，都是只考慮這個(gè)銀面的反射．實(shí)際上，平面鏡的前表面即玻璃表面也反射光線．如圖所示，從發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線，要經(jīng)過玻璃表面和銀面多次反射，所以點(diǎn)S會(huì)生成多個(gè)像．其中第一次被銀面反射所生成的像（主像）最明亮，而其他的像則越來越暗，如圖所示，在、、中最亮的是_________。參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個(gè)十分突出的問題。下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)。測量項(xiàng)目完全干燥時(shí)出汗或潮濕時(shí)電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①從表中可看出干燥時(shí)電阻大約是潮濕時(shí)電阻的_______倍。②在空格中填入，對人體加220伏電壓后的電流值。③若對人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項(xiàng)是十分危險(xiǎn)的。④電路上有規(guī)格為10A的熔絲（俗稱保險(xiǎn)絲），如右圖所示用電器R的功率是1500W，這時(shí)通過熔絲實(shí)際電流是多少？一個(gè)潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會(huì)斷（即熔絲不能救人命）。參考答案：（1）40（2）測量項(xiàng)目完全干燥時(shí)出汗或潮濕時(shí)電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮濕（4）0．15A15.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的圖象,試根據(jù)圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負(fù)方向,則P點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向是____________,R點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，_______質(zhì)點(diǎn)最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期T=______s,請?jiān)诮o出的方格圖中畫出質(zhì)點(diǎn)Q在t=0至t=2T內(nèi)的振動(dòng)圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負(fù)向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動(dòng)圖象如圖所示（2分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場E1，區(qū)域?qū)挾葹閐1，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E2，區(qū)域?qū)挾葹閐2，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下．一質(zhì)量為m、電量大小為q的微粒在區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了30°，重力加速度為g，求：（1）區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1、E2的大?。?）區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長．參考答案：解：（1）微粒在區(qū)域I內(nèi)水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，則在豎直方向上有：qE1sin45°=mg求得：E1=

微粒在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力和電場力平衡，有：mg=qE2求得：E2=

（2）粒子進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)滿足：E1qd1cos45°=

根據(jù)幾何關(guān)系，分析可知：R==2d2

整理得：B=（3）微粒從P到Q的時(shí)間包括在區(qū)域I內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和在區(qū)域Ⅱ內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，并滿足：

mgtan45°=ma1

t2=

經(jīng)整理得：t=t1+t2=答：（1）區(qū)域I的電場強(qiáng)度大小為，區(qū)域Ⅱ勻強(qiáng)電場大小為．（2）區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為．（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）微粒在區(qū)域I內(nèi)水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，則電場力在豎直方向的分力與重力平衡；微粒在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電場力等于重力；（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律與幾何關(guān)系，即可求解；（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間等于區(qū)域I的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間與圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和．17.如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α＝30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，電路中R2為一電阻箱，已知燈泡的電阻RL＝4R，定值電阻R1＝2R，調(diào)節(jié)電阻箱使R2＝12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，求：（1）金屬棒下滑的最大速度vm；（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為s0時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；（3）改變電阻箱R2的值，當(dāng)R2為何值時(shí)，金屬棒勻速下滑時(shí)R2消耗的功率最大；消耗的最大功率為多少？參考答案：（1）當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，達(dá)到最大時(shí)有mgsina＝F安（1分）F安＝BIL

（1分）

I＝（1分）其中R總＝6R（1分）所以mgsina＝

解得最大速度vm＝

（1分）（2）由動(dòng)能定理WG－Q＝mvm2

（1分）得放出的電熱Q＝2mgs0sinα－mvm2

（1分）代入上面的vm值，可得

Q＝mgs0－

（2分）（3）R2上消耗的功率P2＝其中U＝IR并＝（1分）

R并＝又mgsina＝（1分）解得P2＝′＝′

（1分）當(dāng)R2＝RL＝4R時(shí)，R2消耗的功率最大（1分）最大功率P2m＝

（1分）18.如圖，一個(gè)質(zhì)量大小為m的活塞（T型）在氣缸內(nèi)，(活塞體積可忽略)，氣缸和活塞絕