2022-2023學年北京第二十七中學高二物理上學期期末試卷含解析

1、2022-2023學年北京第二十七中學高二物理上學期期末試卷含解析一、 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. 如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關S閉合，電容器兩板間的一質量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動，下列各敘述中正確的是（ ）A微粒帶的是正電B電源電動勢的大小等于C斷開開關S，微粒將向下做加速運動D保持開關S閉合，把電容器兩極板距離增大，將向上做加速運動參考答案：B2. （單選）如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子經加速電壓U加速后垂直進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場中，發(fā)現電子流向上極板偏轉，不考慮電子本身的重力。設兩極板間電場強度為E

2、，磁感應強度為B。欲使電子沿直線從電場和磁場區(qū)域通過，只采取下列措施，其中可行的是( )A適當減小電場強度E B適當減小磁感應強度B C適當增大加速電場的寬度 D適當減小加速電壓U參考答案：A3. 5如圖所示，四個相同的表頭分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大V2的量程，把它們按圖接入電路，則（ ）安培表A1的讀數大于安培表A2的讀數；安培表A1的偏轉角小于安培表A2的偏轉角；伏特表V1的讀數小于伏特表V2的讀數；伏特表V1的偏轉角等于伏特表V2的偏轉角；A；B；C；D參考答案：d4. 如圖所示，在水平方向的勻強電場中，一個質量為m、帶電荷量為q

3、的小球，拴在一根長為L的輕繩一端，在水平絕緣光滑桌面上繞O點做圓周運動，小球運動到B點時的速度方向恰與電場方向垂直，小球運動到與B點在同一直徑上的A點時球與繩間剛好沒有拉力作用，則( )A小球在B點時的速度 B小球在B點時的速度C小球在B點時繩上的拉力大小為6qE D小球所受向心力的最大值是最小值的5倍參考答案：BCD5. 關于電磁波的敘述中，正確的是（ ）A. 電磁波由真空進入介質傳播時波長變短B. 電磁波由真空進入介質傳播時頻率變小C. 電磁波在任何介質中的傳播速度均為3.0108 m/sD. 電磁波能夠發(fā)生干涉現象但不能發(fā)生衍射現象參考答案：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計

4、16分6. （5分）在國際單位制中，庫侖定律寫成，式中靜電力常量，電荷量和的單位都是庫侖，距離的單位是米，作用力的單位是牛頓。若把庫侖定律寫成更簡潔的形式，式中距離的單位是米，作用力F的單位是牛頓。若把庫侖定律寫成更簡潔的形式，式中距離的單位是米，作用力的單位是牛頓，由此式可這義一種電荷量的新單位。當用米、千克、秒表示此新單位時，電荷新單位= ；新單位與庫侖的關系為1新單位= C。參考答案：；(答也給)7. 如圖所示。粗細均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應強度為B的垂直環(huán)面的勻強磁場中，圓環(huán)的直徑為d。長為d、電阻為r2的金屬棒ab在中點處與環(huán)相切，現使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左

5、運動，到達圓環(huán)的直徑位置時，ab棒兩端的電勢差大小為 。參考答案：8. 一質量為m、電量為q的帶電粒子在磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動，其效果相當于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流的電流強度I 。 參考答案：9. 右圖是一個按正弦規(guī)律變化的交流電的圖象。根據圖象可知該交流電的電流最大值是_A，頻率是_Hz。參考答案：10. （填空）（2011秋?花山區(qū)校級期末）在電場P處，有一個5.01015C的點電荷受電場力為1.01013N，則此處電場強度E= N/C；若點電荷的電量變?yōu)?.01014C，那么P點處的場強E= N/C，這個點電荷受到的靜電力是 N參考答案：20； 20；2.01013電場強度

6、根據E=得，電場強度 E=N/C=20N/C電場強度反映電場本身的性質，由電場本身決定，與試探電荷無關，所以點電荷的電量變?yōu)?.01014C，電場強度不變，仍然為20N/C根據E=得，點電荷受到的靜電力 F=Eq=201.01014=2.01013（N），故答案為：20； 20；2.0101311. 如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片，圖中、為三個同時由同一點出發(fā)的小球。為球在光滑水平面上以速度運動的軌跡；為球以速度被水平拋出后的運動軌跡；為球自由下落的運動軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結論：_ 。參考答案：平拋運動的水平方向是勻速運動，豎直方向是自由落體運動12. 如

7、圖所示是一種測量電流表內阻的電路閉合電鍵K，調節(jié)可變電阻，當阻值為R1時，指針恰好滿偏；將可變電阻調到R2時，電流表指針剛好半滿偏忽略電池內阻，則電流表內阻為 參考答案：13. 測量較大的電壓時要 聯一個電阻把它改裝成電壓表；測量較大的電流時要 聯一個電阻，把小量程的電流表改裝成大量程的電流表。參考答案：串 并 三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 某實驗小組要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供的實驗器材如下：A待測的干電池（電動勢約為1.5V，內電阻約為2）B電壓表V1（02V，內阻RV1 =4000）C電壓表V2（02V，內阻RV2 約為3500）D電流表A（0

8、3A，內阻0.1）E電阻箱R1（09999）F滑動變阻器R2（0200，lA）G電鍵和導線若干該小組根據以上實驗器材設計了如圖所示的電路來測量電源的電動勢和內阻（1）（4分）實驗步驟：a閉合電鍵S1和S2，記下V1的讀數U1，b閉合電鍵S1，斷開S2，記下V1的讀數和V2的讀數請你根據步驟記錄的物理量和已知的物理量寫出該干電池的電動勢和內阻的表達式：E = r = （2）（3分）在現有器材的條件下，請你選擇合適的實驗器材，并設計出另一種測量干電池電動勢和內阻的方案，畫出電路原理圖。（3）（4分）如果要求用圖象法處理你設計的實驗的數據，并能根據圖象較直觀地求出電動勢和內阻，則較適合的函數表達式是

9、 請你畫出此表達式對應的大致圖象參考答案：（1）（4分） （2）（3分） （3）（4分） 或 答對一個就可以滿分圖略 一次函數直線表達式，注意兩坐標軸的物理量15. （10分）用力矩盤做驗證有固定轉動軸物體的平衡條件實驗時：對力矩盤重心位置的制作要求是：_實驗中判定重心位置是否合乎要求的檢驗方法是：_實驗時，力矩盤的平面應在：_彈簧測力計的軸線應與所拉的細線在_實驗中加入一個測力計的好處是：_ 參考答案：重心在轉軸中心，轉盤能隨遇平衡豎直平面內，同一直線上便于力矩盤自動調節(jié)達到新的平衡，力的大小及方向可任意改變，力的大小不受整數限制四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，一根柔軟

10、的彈性繩子右端固定，左端自由，A、B、C、D為繩上等間隔的點，相鄰點間間隔為50cm，現用手拉著繩子的端點A使其上下振動，若A點開始向上，經0.1秒第一次達到最大位移，C點恰好開始振動，則：（1）繩子形成的向右傳播的橫波速度為多大；（2）從A開始振動，經多長時間J點第一次向下達到最大位移參考答案：解：（1）波從A點傳到C點所用時間為t=0.1s，傳播的距離為x=250cm=1m，則波速 v波=10m/s（2）波由波源傳到J需時間t由t1=s=0.45s 波剛傳到J時，J也向上起振到負最大位移需t2時間則t2=T=0.3s 所以對應總時間t=t1+t2=0.75s 答：（1）繩子形成的向右傳播的

11、橫波速度為10m/s；（2）從A開始振動，經0.75s長時間J點第一次向下達到最大位移17. （12分）如圖所示，整個空間充滿沿水平向右方向的勻強電場，電場中有一固定點O，用一根長度為L=0.40m的絕緣細線把質量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球掛在O點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為=37。現將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，求：（sin=0.6,cos=0.8,tan=0.75，g=10m/s2）（1）電場力的大小?（2）小球運動通過最低點C時的速度大小?（3）小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小?（4）若要使小球能在豎直平面內做完整的圓周運動，則須使小球有初速度，

12、若在A處給小球一豎直向下的速度v0，其值至少應為多少？參考答案：(1)F=Eq=mgtan=0.75N (2)mgL-EqL=mvc2/2 vc=m/s (3)T-mg= mvc2/L T=1.5N (4)若能通過圓周上B點的對面那點，則能做完整的圓周運動，設該點最小速度為V：mg/cos=mv2/L -mgLcos-Eq(L+Lsin)= mv2/2-mv02/22分v0=m/s18. （18分）近代的材料生長和微加工技術，可制造出一種使電子的運動限制在半導體的一個平面內（二維）的微結構器件，且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行，不受雜質原子射散的影響，這種特點可望有新的應用價值。圖l 所示為

13、四端十字形。二維電子氣半導體，當電流從l端進人時，通過控制磁場的作用，可使電流從 2，3或4端流出。對下面摸擬結構的研究，有助于理解電流在上述四端十字形導體中的流動。在圖 2 中， a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面，彼此靠得很近，形成四個寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個圓柱所包圍的空間（設為真空）存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應強度的大小。一個質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射人磁場內，設粒子與圓柱表面只發(fā)生一次碰撞，碰撞是彈性的，碰撞時間極短，且碰撞不改變粒子的電荷量，也不受摩擦力作用。試求

14、B為何值時，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出。 參考答案：解析：解法一在圖中紙面內取Oxy坐標（如圖），原點在狹縫l處，x軸過縫1和縫3。粒子從縫1進入磁場，在洛侖茲力作用下作圓周運動，圓軌道在原點與x軸相切，故其圓心必在y軸上若以r表示此圓的半徑，則圓方程為 x2+(yr)2=r2 （1）根據題的要求和對稱性可知，粒子在磁場中作圓周運動時應與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點處，碰撞處的坐標為 x=2RRsin450（2） y=RR cos450 （3）由（l）、（2）、（3）式得 r=3R （4）由洛侖茲力和牛頓定律有 （5）由（4）、（5）式得 （6）評分標準：本題 18 分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如圖所示，A為a、b兩圓圓心的連線與縫l的交點，F為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點從1縫中射人的粒子在磁場作用下與圓柱d的表面發(fā)生彈性碰撞后，反彈進人縫2，這個過程一定對連結b、d 兩圓圓心的直線OP對稱，故直線OP與d圓的交點C必是碰度點。由于粒子在磁場中做