河南省南陽市淅川縣第五高級中學2022-2023學年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某區域的電場線分布如圖所示，a、b是電場中的兩點，下列說法中錯誤的是（）A．正點電荷在a、b兩點受到的電場力方向必定與該點場強方向一致B．將正點電荷由a點靜止釋放，僅在電場力作用下運動，該點電荷的軌跡可能與電場線一致C．一個點電荷放在a點受到的電場力比放在b點時受到電場力大D．a點的電場強度一定比b點的電場強度大參考答案：B【考點】電場線．【分析】解答本題需要掌握：電場線的疏密表示電場的強弱；正電核受力方向和電場線相同，負電荷則相反；運動軌跡與受力和初速度有關，不一定沿電場線．【解答】解：A、正電荷所受電場力方向則和電場方向相同，故A正確；B、正電荷釋放時，電場力方向始終沿電場方向，而速度方向則在不斷變化，因此其軌跡不沿電場線，故B錯誤；C、a處電場線比b處密，因此a處電場強度比b處大，同一電荷受力也大，故C正確；D、a、b兩點比較，a處電場線密，故a點的電場強度較大，故D正確．本題選擇錯誤的故選：B．2.英國物理學家阿斯頓因首次制成質譜儀，并用此對同位素進行了研究，而榮獲了1922年的諾貝爾化學獎。如圖所示，P1P2兩極板間同時存在相互垂直的電場和磁場，氚核和α粒子都沿直線運動，然后射入同一勻強磁場，最終打在照相底片上的C、D兩點。已知氚核的質量約為質子的3倍，帶正電荷，電荷量為一個元電荷；α粒子即氦原子核，質量約為質子的4倍，帶正電荷，電荷量為元電荷的2倍。氚核、α粒子射出電場時的速度分別為、，在磁場中的軌道半徑分別為、，不計粒子的重力。則下列說法正確的是A.：=：B.：=3：2C.B2磁場的磁感應強度越大，CD間的距離越小D.B2磁場的磁感應強度越大，CD間的距離越大參考答案：BCA、B、直線通過速度選擇器的粒子滿足，故選擇速度，與電荷和質量均無關，故，A錯誤；B、速度相同的兩粒子進入磁場洛倫茲力提供向心力，，可得，氚核和氦核的半徑比為，則B答案正確.C、D、，則磁感應強度越大，CD間的距離越小，則C正確，D錯誤.故選BC.【點睛】帶電粒子在速度選擇器中電場力和洛倫茲力平衡，在磁場中，洛倫茲力提供向心力，求出粒子的軌道半徑，即可知道軌跡半徑與什么因素有關．3.在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個兩面平整的玻璃板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜．現用波長為λ的單色光垂直照射玻璃板B，同時對A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發生周期性變化．當溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當溫度升到t2時，亮度再一次增到最亮．則A．出現最亮時，B上表面反射光與B下表面反射光疊加后加強B．出現最亮時，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強C．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加λ/2D．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加λ/4參考答案：C4.有關回旋回速器的說法中，正確的是：A．電場和磁場同時用來加速帶電粒子B．只有電場用來加速帶電粒子C．帶電粒子不斷被加速過程中，交變電源的頻率也要不斷增加D．接入的交變電源不變，回旋回速器的半徑越大，則同一帶電粒子獲得的動能也越大參考答案：BD5.兩個共點力的大小分別為F1=15N和F2=24N，則這兩個共點力的合力不可能等于(

)A．4N

B．30N

C．16N

D．20N參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，絕緣支柱支持的金屬導體A和B開始都不帶電，把帶正電荷的C移近導體A，A和B下面的金屬箔張開.這是

起電方式。參考答案：

感應7.如圖10所示，將α、β和γ三束射線射人磁場中，圖中A束射線是γ射線，B束射線是

射線，C束射線是

射線。參考答案：8.如圖所示的振動圖象上有a、b、c、d、e、f六點，其中：(1)與a位移相同的點有________。(2)與a速度相同的點有________。參考答案：9.某同學想利用如圖所示的裝置測電風扇的轉速和葉片邊緣的速度，他先在某一葉片邊緣粘上一小條弧長為△l的反光材料，當該葉片轉到某一位置時，用光傳感器接收反光材料反射的激光束，并在計算機屏幕上顯示出矩形波，如右下圖所示，屏幕橫向每大格表示的時間為5.0×10-2s。電風扇的轉速為______r/s(結果保留2位有效數字)；若△l為10cm，則葉片邊緣的速度為________m/s。參考答案：、7.1(3分)，10(2分)10.(12分)如圖所示，電路中的光電管陰極K涂有可發生光電效應的金屬。下表反映的是各種金屬發生光電效應的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各種金屬發生光電效應的極限頻率和極限波長金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率(Hz)4.545′10146.000′10148.065′10141.153′10151.529′1015極限波長(mm)0.66000.50000.37200.26000.1962(1)根據上表所給出的各種數據，你認為光電管陰極K上最好應涂有哪種金屬；(2)當變阻器的滑動端P向滑動時（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會減小．(3)當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數為U，已知電子電荷量為e，則光電子的最大初動能為

。(4)如果不改變入射光的頻率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將

（填“增加”、“減小”或“不變”）．(5)根據實驗數據作出光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線如下圖，由圖線可知，該金屬的截止頻率為

Hz，普朗克常量的值為

J·s。參考答案：⑴銫；⑵右；⑶eU；⑷不變；⑸4.25×1014Hz~4.29×1014Hz，6.40~6.61×10－34（每空２分）11.如圖，長為a、寬為b的矩形線框的左半側處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v向右勻速拉出，第二次以同樣大小的線速度v讓線框轉過90°。兩次過程中，線框產生的平均感應電動勢之比為________，通過線圈的截面的電量之比為_____________。相同第一次線框運動到磁場邊緣時與第二次線框轉過90°時（左側邊均未離開磁場），兩次線框的瞬時發熱功率之比為________。參考答案：

π︰2

，

1︰1

，

1︰1

12.（4分）圖是一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，此時點的速度方向向上，則該波向

(選填“左”或“右”)傳播，在處的質點的加速度方向是向

(選填“上”或“下”)。

參考答案：右，下13.右圖是根據是根據實驗數據做出的U-I圖象，由圖可知，電源電動勢E=_______V，內阻r=________，參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.影響物質材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少．某課題研究組需要研究某種導電材料的導電規律，他們用該種導電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗，測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規律．（1）他們應選用下圖左所示的哪個電路進行實驗？答：（

）（2）按照正確的電路圖連接上圖右的實物圖（3）實驗測得元件Z的電壓與電流的關系如下表所示．根據表中數據，判斷元件Z是金屬材料還是半導體材料？答：

U（V）00．400．600．801．001．201．501．60I（A）00．200．450．801．251．802．813．20

（4）把元件Z接入如下左圖所示的電路中，當電阻R的阻值為R1=2Ω時，電流表的讀數為1．25A；當電阻R的阻值為R2=3．6Ω時，電流表的讀數為0．80A．結合上表數據，求出電池的電動勢為

V，內阻為

Ω．（5）用螺旋測微器測得線狀元件Z的直徑如右圖所示，則元件Z的直徑是

mm．參考答案：（1）A（3分）；（2）如圖（4分）；（3）半導體（2分）；（4）4．0V（2分）、0．40Ω（2分）；（5）1．989—1.991（3分）15.在“測定電源的電動勢和內阻”的實驗中，(1)在方框中畫出實驗電路，按你所畫電路連接實物圖;(2)在實物圖中，為避免燒壞電表，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最________端(填“左”或“右”)．(3)下圖是根據實驗數據作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(4)本實驗誤差的主要原因(寫出兩個):

,

.參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有以O′為圓心，r為半徑的圓形勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度為B。圓的最下端與x軸相切于直角坐標原點O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側x軸上方足夠大的范圍內有方向豎直向下、場強大小為E的勻強電場，在坐標系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，現從坐標原點O沿y軸正方向發射速率相同的質子，質子在磁場中做半徑為r的勻速圓周運動，然后進入電場到達x軸上的C點。已知質子帶電量為+q，質量為m，不計質子的重力、質子對電磁場的影響及質子間的相互作用力。求：（1）質子剛進入電場時的速度方向和大小；（2）OC間的距離；（3）若質子到達C點后經過第四限的磁場后恰好被放在x軸上D點處（圖上未畫出）的一檢測裝置俘獲，此后質子將不能再返回電場，則CD間的距離為多少。參考答案：（1）由qvB=得

方向沿x軸正方向（2）質子電場中運動時間由牛頓第二定律

qE=ma由題意可知x1=ON=r

電場中x2=NC=vOC間的距離為x=x1+x2=r+（3）豎直方向的速度

設質子合速度為質子合速度與x軸正向夾角的正弦值sinθ=x3=CD=2Rsinθ運動半徑x3=CD=2●==17.在電場中把電量為2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點，電場力做功1.5×10-7J，再把這個電荷從B點移到C點，克服電場力做功4.0×10-7J．(1)求A、C兩點間電勢差？(2)電荷從A經B移到C，電勢能如何