福建省福州市市第十中學(xué)高二物理期末試題含解析

福建省福州市市第十中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.（單選）AB、CD為圓的兩條相互垂直的直徑，圓心為O。將電量相等的正、負(fù)電荷+q和-q放在圓周上關(guān)于AB對(duì)稱且相距等于圓的半徑的位置，如圖所示，要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)電量的電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q

（

）

A．應(yīng)放在C點(diǎn)，帶電量－q

B．應(yīng)放在D點(diǎn)，帶電量－q

C．應(yīng)放在A點(diǎn)，帶電量2q

D．應(yīng)放在D點(diǎn)，帶電量－2q參考答案：A2.（多選）用如圖所示的回旋加速器來(lái)加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能增加為原來(lái)的4倍，可采用下列哪幾種方法（）A．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍B．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的4倍C．將D形金屬盒的半徑增大為原來(lái)的2倍D．將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來(lái)的4倍參考答案：考點(diǎn)：質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理．分析：回旋加速器中帶電粒子在電場(chǎng)被加速，每通過(guò)電場(chǎng)，動(dòng)能被增加一次；而在磁場(chǎng)里做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)只改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，動(dòng)能卻不變．因此帶電粒子在一次加速過(guò)程中，電場(chǎng)電壓越大，動(dòng)能增加越大．但從D形盒中射出的動(dòng)能，除與每次增加的動(dòng)能外，還與加速次數(shù)有關(guān)．所以加速電壓越大，回旋次數(shù)越少，最大動(dòng)能只由磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形金屬盒的半徑?jīng)Q定．解答：解：帶電粒子從D形盒中射出時(shí)的動(dòng)能

Ekm=mvm2（1）

帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周半徑

R=（2）

由（1）（2）可得Ekm=顯然，當(dāng)帶電粒子q、m一定的，則Ekm∝R2B2即Ekm與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、D形金屬盒的半徑R的平方成正比，與加速電場(chǎng)的電壓無(wú)關(guān)，故AC正確，BD錯(cuò)誤；故選：AC．點(diǎn)評(píng)：本題回旋加速器考查電磁場(chǎng)的綜合應(yīng)用：在電場(chǎng)中始終被加速，在磁場(chǎng)中總是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動(dòng)能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場(chǎng)中動(dòng)能被增加，而在磁場(chǎng)中動(dòng)能不變．3.（多選）如圖所示，面積大小為S的矩形線圈abcd，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈可以繞O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是(

)A．當(dāng)線圈在如圖所示位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量大小Φ=BSB．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)900時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量大小Φ=0C．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)1800的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量大小ΔΦ=0D．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)3600的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量大小ΔΦ=BS參考答案：AB4.（多選）如圖，一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的作用力作

用下，從靜止開(kāi)

始由b沿直線運(yùn)動(dòng)到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°，則下列結(jié)論正確的是(

)Ks5uA．此液滴帶負(fù)電

B．液滴的加速度等于gC．合外力對(duì)液滴做的總功等于零

D．液滴的電勢(shì)能減少參考答案：ABD5.（單選）如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、帶電量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑．在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷正確的是(

)A．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上B．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下C．滑塊受到的摩擦力不變D．滑塊沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)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.（16分）電荷量為e的電子，以速度V垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力大小為_(kāi)_________，方向與速度方向________（填“平行或垂直”），電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的周期跟軌道半徑________（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”），跟速率_________（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。參考答案：qVB

垂直

無(wú)關(guān)

無(wú)關(guān)7.如圖1所示，是等量同號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布圖。AOB是兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線，0是連線的中點(diǎn)。把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動(dòng)到無(wú)限遠(yuǎn)處，靜電力將

（選填“做正功”、“做負(fù)功”、“不做功”），電勢(shì)能將

。（選填“增加”、“減少”、“不變”）參考答案：8.如圖7所示，a、b、c、d、e五點(diǎn)在一直線上，b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)間的距離。在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷，帶電量為＋Q，已知在＋Q的電場(chǎng)中b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U。將另一個(gè)點(diǎn)電荷＋q從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做

（正或負(fù)）功，做功

qU。（填＜,＞或＝）參考答案：9.安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝______，這是一般情況下的安培力的表達(dá)式，以下是兩種特殊情況：(1)當(dāng)磁場(chǎng)與電流________時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max＝BIL.(2)當(dāng)磁場(chǎng)與電流________時(shí)，安培力等于零．參考答案：BLIsinθ垂直

平行10.已知電流表的內(nèi)阻約為，電壓表內(nèi)阻約為，若待測(cè)電阻約為，用伏安法測(cè)其電阻，應(yīng)采用電流表

接法（填內(nèi)、外接法），若實(shí)驗(yàn)時(shí)要求電壓表的示數(shù)能夠從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，應(yīng)采用的電路是

（填分壓式、限流式）參考答案：外接法

分壓式11.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的．如圖甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0V，內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙的R-t圖線所示，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)R的溫度等于20℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2mA，(1)（3分）電流表G的內(nèi)阻Rg＝________Ω；(2)（3分）當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度是________℃.參考答案：(1)500(2)12012.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以v=10m/s向右勻速滑動(dòng)，兩導(dǎo)軌間距離l=0.8m，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為_(kāi)______,PQ中的電流方向是_______參考答案：13.遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，為了減少輸電線上消耗的電功率，有兩個(gè)途徑

；

參考答案：降低導(dǎo)線電阻

；

提高輸電電壓三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖9所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，使用波長(zhǎng)為6.0×10－7m的橙色光源照射單縫S，在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋，在位于P點(diǎn)上方的P1點(diǎn)出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個(gè)波長(zhǎng))，現(xiàn)換用波長(zhǎng)為4.0×10－7m的紫色光照射單縫時(shí)，問(wèn)：(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋？(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋？參考答案：(1)亮條紋(2)暗條紋15.（8分）在3秒鐘時(shí)間內(nèi)，通過(guò)某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.普朗克常量J·s，鋁的逸出功J，現(xiàn)用波長(zhǎng)nm的光照射鋁的表面（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。⑴求光電子的最大初動(dòng)能；⑵若射出的一個(gè)具有最大初動(dòng)能的光電子正對(duì)一個(gè)原來(lái)靜止的電子運(yùn)動(dòng)，求在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩電子電勢(shì)能增加的最大值（電子所受的重力不計(jì)）。參考答案：17.如圖所示，一束電子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電壓U1加速后，以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間，金屬板長(zhǎng)為l，兩板距離為d，豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L(zhǎng).若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí)，光點(diǎn)偏離中線，打在熒光屏的P點(diǎn)，求OP為多少？參考答案：OP=U2l（2L+l）/4dU1;18.如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速度不計(jì))加速后，再通過(guò)狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)，測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。試求：（1）該粒子的比荷（2）若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn)，則圓形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?參考答案：（1）設(shè)離子被加速后獲得的速度為v，由動(dòng)能定理有

………（2分）

離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

………（1分）

又

………（1分）

以上三式聯(lián)立可解得