山西省大同市平泉中學2022-2023學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）關于靜電場，下列說法正確的是（

）A.電勢為零的點，電場強度一定為零

B.電場強度為零的點，電勢一定為零C.同一電場線上的各點，電勢一定相等D.負電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加參考答案：D2.對光電管加反向電壓，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發現電流表讀數不為零．合上電鍵，調節滑動變阻器，發現電壓表示數小于0.60V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60V時，電流表讀數為零．由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.9eV B．0.6eV C．2.5eV D．3.1eV參考答案：A【考點】光電效應．【分析】光電子射出后，有一定的動能，若能夠到達另一極板則電流表有示數，當恰好不能達到時，說明電子射出的初動能恰好克服電場力做功，然后根據愛因斯坦光電效應方程即可正確解答．【解答】解：根據題意，當電壓表讀數大于或等于0.60V時，即為反向電壓為0.6V時，從金屬出來的電子，在電場阻力作用下，不能到達陽極，則電流表示數為零；根據動能定理，則有光電子的最大初動能為：Ek=qU=0.6eV根據愛因斯坦光電效應方程有：W=hv﹣Ek=2.5eV﹣0.6eV=1.9eV，故BCD錯誤，A正確．故選：A3.電源電動勢為E，內阻為r，向可變電阻R供電，關于路端電壓說法正確的是(C)A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當I增大時，路端電壓也增大C．因為U＝E－Ir，所以當I增大時，路端電壓下降D．若外電路斷開，則路端電壓為零參考答案：C4.（多選題）如圖所示，質量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O′，并處于勻強磁場中．導線中通以沿x軸正方向的電流I，懸線與豎直方向的夾角為θ，且導線保持靜止，則磁感應強度的方向和大小可能為()．A．z軸正向，tanθ

B．y軸正向，C．z軸負向，tanθ

D．沿懸線向上，sinθ參考答案：BC5.如圖所示，一正方形線圈，其中電流I恒定不變，用兩條長度相等的絕緣細線靜止懸掛于水平長直導線CD的正下方。當導線CD中沒有電流時，兩條細線中拉力都是T，當導線CD中電流為I1時，兩條細線中拉力都是klT(O<k1<1），當導線CD中電流為I2時，兩條細線中拉力都是k2T（k2>1)。下列正確的是：（

）

A．I1的方向是C→D

B．I2的方向是C→D

C．I1>I2

D．I1<I2參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如右圖所示，是研究平行板電容器電容的實驗裝置，其中極板A接地，極板B與靜電計相接，靜電計外殼也接地。在實驗中，若將A極板稍向左移動一些，增大電容器兩極板間的距離，電容器所帶的電量可視為不變，這時可觀察到靜電計金屬箔張角會_________；兩極板間的距離增大后，兩極板間的電場強度__________。（填“變大”“變小”或“不變”）參考答案：變大；

不變7.在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中：

（1）為了探究加速度與力的關系，應保持▲不變；為了直觀地判斷加速度與力的數量關系，應作出▲圖象（選填“”或“”）.（2）為了探究加速度與質量的關系，應保持▲不變；為了直觀地判斷加速度與質量的數量關系，應作▲圖象（選填“”或“”）.參考答案：質量、

力、；8.如圖所示,把一個線框從一勻強磁場中勻速拉出（線框原來全在磁場中）。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是

，拉力功率之比是

，拉力做功的絕對值之比

，是安培力做功的絕對值之比是 ，線框產生的熱量之比是

，通過導線某一橫截面的電量之比是 。

參考答案：1:2

1:4

1:2

1:2

1:2

1:19.如圖所示，AB兩端接直流穩壓電源，UAB＝100V，R0＝40W，滑動變阻器總電阻R＝20W，當滑動片處于變阻器中點時，C、D兩端電壓UCD為___________V，通過電阻R0的電流為_____________A。參考答案：80

2

10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1=220sin314t（V），則（1）當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數為_________V（2）當t=s時，c、d間的電壓為______V（3）單刀雙擲開關與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表示數________，電流表示數________（填“變大”、“變小”或“不變”）（4）當單刀雙擲開關由a扳向b時，電壓表示數________，電流表示數________（填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：22

不變

變小

變大

變大11.（4分）將長為0.5m，通4A電流的導線垂直放在勻強磁場中時，通電導線所受的磁場力為0.3N，磁感應強度的大小為

，若將通電導線中的電流減為2A，則這時勻強磁場的磁感應強度為

，導線受安培力為

參考答案：0.15T，0.15T，0.15N12.如圖所示，電流表的示數為0．1A，電壓表的示數為60V．

（1）待測電阻的測量值是____。（2）如果電壓表的內阻RV=3KΩ，則待測電阻的真實值是

________。參考答案：13.電荷量為+2×10－6C的點電荷放入電場中A點，受到作用力為4×10－4N，方向水平向右，則A點的場強大小為

，方向

。若把另一電荷放在該點受到的作用力為2×10－4N，方向水平向左，則這個電荷的電荷量為

。參考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質量為0.3kg，以速度8m/s跟質量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變為5m/s，方向與原來相同．根據這些實驗數據，小明對這次碰撞的規律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據實驗數據，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統的總動量保持不變．（2分）15.用游標為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數如圖所示，讀數為

參考答案：1.47四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（9分）如圖甲所示是某人設計的一種振動發電裝置，它的結構是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應強度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，便有電流通過電珠。當線圈向右的位移x隨時間t變化的規律如圖丙所示時（x取向右為正），求：

（1）線圈運動時產生的感應電動勢E的大小；（2）線圈運動時產生的感應電流I的大小，并在圖丁中畫出感應電流隨時間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；（3）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大小；（4）該發電機的輸出功率P（摩擦等損耗不計）。參考答案：解析：（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運動都是勻速直線運動，其速度為v＝m/s＝0.8m/s

（1分）線圈做切割磁感線E＝2nprBv＝2′20′3.14′0.1′0.2′0.8V＝2V

（2分）（2）感應電流I＝A＝0.2A

（1分）電流圖像（1分）（3）由于線圈每次運動都是勻速直線運動，所以每次運動過程中推力必須等于安培力。F推＝F安＝nILB＝2nIprB＝2′20′0.2′3.14′0.1′0.2N＝0.5N

（2分）（4）發電機的輸出功率即燈的電功率．P＝I2R2＝0.22′8W＝0.32W

（2分）17.如圖甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場的磁感應強度按如圖乙所示的規律變化，線圈中產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBmScos(t)，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產生的感應電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應強度變化的0～的時間內，通過小燈泡的電荷量．參考答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C解析：(1)由圖象知，線圈中產生的交變電流的周期T＝3.14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0V

（3分）(2)電流的最大值Im＝＝0.80A

有效值I＝＝A小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2.88W

（4分）(3)在0～時間內，電動勢的平均值＝平均電流＝＝通過燈泡的電荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3C

18.有一種電子儀器叫示波器，可以用來觀察電信號隨時間變化的情況。圖甲是其結構的一部分。是一對平行金屬板，板長為l，兩板間距離為d。MN是圓形熒光屏（正面如圖乙），它距平行金屬板左端的距離為D。現有電子束以初速度連續不斷地從板左端沿著與兩板平行的軸線進入兩板間。

（1）若在兩板上加有恒定的電壓U0，則電子打在熒光屏上的位置偏離軸線多遠？（2）若在兩板上改加如圖（丙）所示的隨時間變化的電壓。則由于視覺