河南省焦作市城東中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

河南省焦作市城東中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）電場中有一點(diǎn)P，下列說法是正確的（

）A．若放在P點(diǎn)電荷的電量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半。B．若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零。C．P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大。D．P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)闄z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向。參考答案：C2.目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如下圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體沿圖中所示方向噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷．在磁極配置如圖所示的情況下，下述說法正確的是()A．A板帶正電

B．有電流從b經(jīng)用電器流向aC．金屬板A、B間的電場方向向下D．等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力等于所受

電場力參考答案：3.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成一閉合回路，在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況銅環(huán)a中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是：A．線圈中通以恒定的電流

B．通電時(shí)，使滑動變阻器的滑片P勻速移動C．通電時(shí)，使滑動變阻器的滑片P加速移動D．將開關(guān)突然斷開的瞬間參考答案：A4.真空中兩個(gè)相同的金屬小球A和B，帶電量分別為QA=2×10-8C和QB=－4×10-8C，相互作用力大小為F.若將兩球接觸后再放回原處，則它們之間的作用力大小將變?yōu)锳.8F

B.F

C.

D.參考答案：D5.（多選）關(guān)于電場強(qiáng)度的定義式，下列說法中正確的是（

）A．式中F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電荷量B．電場強(qiáng)度E與靜電力F成正比，與放入電荷的電荷量q成反比C．電場中某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點(diǎn)所受的靜電力D．在庫侖定律的表達(dá)式中，是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷Q1所在處的電場強(qiáng)度大?。欢屈c(diǎn)電荷Q1產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷Q2所在處的電場強(qiáng)度大小參考答案：ACD試題分析：公式是電場強(qiáng)度定義式，式中F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量，故A正確；電場強(qiáng)度是由電場本身近決定的，與試探電荷受到的電場力無關(guān)，與試探電荷的電量無關(guān)，故B錯(cuò)誤；電場中某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點(diǎn)所受的電場力，故C正確．庫侖定律，若將看成場源電荷，看成試探電荷，則是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷處的場強(qiáng)大小，同理，若將看成場源電荷，看成試探電荷，則是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷處的場強(qiáng)大小，故D正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，有一未知電阻Rx，為了較準(zhǔn)確地測出其電阻值，某同學(xué)通過以下兩組測量數(shù)據(jù)，判斷電壓表S端是接a點(diǎn)還是接b點(diǎn)。當(dāng)電壓表的S端接a點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)電表的示數(shù)分別為12V、0.15A；當(dāng)電壓表的S端接b點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)電表的示數(shù)分別為11V、0.2A，那么該電阻的測量值較為準(zhǔn)確的數(shù)值等于

Ω，測量值相對于真實(shí)值的偏差情況是

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：

80Ω、

偏大

7.原子核的質(zhì)量數(shù)為

，電荷數(shù)為

；質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

．參考答案：3;2;2;18.夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電．設(shè)兩云團(tuán)之間電勢差保持3×109V不變，已知空氣電離的電場強(qiáng)度(即發(fā)生放電時(shí)的電場強(qiáng)度)為3×106V/m，云團(tuán)間的電場可視為勻強(qiáng)電場，則大約經(jīng)過______秒，將會發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一塊云團(tuán)的電荷量為500C，閃電歷時(shí)0.01s，則此過程中的平均電流為____安培。參考答案：9.如圖所示，長為L的金屬棒ab，繞b端在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則a、b兩端的電勢差為

．參考答案：BL2ω【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；右手定則．【分析】金屬棒中各點(diǎn)切割感線的速度不等，應(yīng)用平均速度求解感應(yīng)電動勢的大?。€速度與角速度的關(guān)系式v=ωL．【解答】解：解法1：棒上各處速率不等，故不能直接用公式E=BLv求．由v=ωr可知，棒上各點(diǎn)線速度跟半徑成正比，故可用棒的中點(diǎn)的速度作為平均切割速度代入公式計(jì)算．由=有E=BL=BL2ω．解法2：設(shè)經(jīng)過△t時(shí)間ab棒掃過的扇形面積為△S，則△S=Lω△tL=L2ω△t，變化的磁通量為△Φ=B△S=BL2ω△t，所以E=n=B=BL2ω（n=1）．所以，a、b兩端的電勢差為BL2ω．故答案為：BL2ω10.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上選取了A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

▲

s。現(xiàn)用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，則紙帶經(jīng)過B、C兩點(diǎn)間的平均速度大小為

▲

m/s。參考答案：0.1秒，0.63米/秒11.在電場中P點(diǎn)放一個(gè)電荷量為4×10－9C的點(diǎn)電荷，它受到的電場力為2×10－4N，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為________N/C.把放在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量減為2×10－9C，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為________N/C.把該點(diǎn)的點(diǎn)電荷移走，P點(diǎn)的場強(qiáng)又為______N/C.15．如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài).（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷.（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

.參考答案：12.（4分）如圖所示。粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中，圓環(huán)的直徑為d。長為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點(diǎn)處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運(yùn)動，到達(dá)圓環(huán)的直徑位置時(shí)，ab棒兩端的電勢差大小為

。參考答案：BdV／3（4分）13.（6分）正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）：它的基本原理是將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程．15O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET原理，回答下列問題：①寫出15O的衰變的方程式______________________。②設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為q，光速為c，普朗克常數(shù)為h，則探測到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長λ=

。參考答案：①ON+e(3分)；②=

(3分)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在實(shí)驗(yàn)室里小王同學(xué)用電流傳感器和電壓傳感器等實(shí)驗(yàn)器材測干電池的電動勢和內(nèi)電阻(如右圖所示)．改變電路的外電阻R，通過電壓傳感器和電流傳感器測量不同阻值下電源的路端電壓和電流，輸入計(jì)算機(jī)，自動生成U-I圖線，如圖（a)所示．(1)由圖(a)可得干電池的電動勢為

V，干電池的內(nèi)電阻為__________；(2)做完實(shí)驗(yàn)后，小王同學(xué)在上面的實(shí)驗(yàn)器材中去掉電壓傳感器，改變電路的外電阻R，通過電流傳感器（無內(nèi)阻）測量不同阻值下的電流，畫出R-l/I圖線也可以求得電源的電動勢和內(nèi)電阻，請寫出小王同學(xué)所作圖像的函數(shù)關(guān)系式

；

(3)現(xiàn)有一小燈泡，其U-I特性曲線如圖(b)所示，若將此小燈泡接在上述干電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是

W．參考答案：①1.50,2.0

②③0.2715.（10分）一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，其中一個(gè)表面是鍍銀的（光線不能通過此表面）．現(xiàn)要測定此玻璃磚的折射率，給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（P1、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放在白紙上，使上述兩個(gè)相互平行的表面與紙面垂直，在紙上畫出aa/和bb/，aa/表示鍍銀的玻璃表面，bb/表示另一表面，如圖所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2（位置如圖），用P1、P2的連線表示入射光線。（1）為了測量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4？

（2）在圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1和折射角θ2參考答案：（1）（5分）

在bb/一側(cè)觀察P1、P2（經(jīng)bb/折射，aa/反射，再經(jīng)bb/折射后）的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2（或P1）像和P3，位置；（2）（5分）下面兩圖均可得分四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有一個(gè)長L=4m、傾角為370的斜面，底端有一垂直斜面的擋板。有一質(zhì)量m=1kg的小物塊從頂端A由靜止沿斜面下滑，碰到擋板時(shí)的速度v=4m/s。若小物塊從頂端A由靜止沿斜面下滑到0.8m處的到B點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，對其施加一平行于斜面向上的恒力，使小物塊恰好不撞到擋板上。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)（2）所施加的平行于斜面向上的恒力的大小參考答案：(1)mgsin37－μmgcos37＝ma

V2=2aL

μ＝0.5

（2）V12=2a（L-x）

V12=2a2x…F-mgsin37+μmgcos37＝ma2

F=2.5N

…17.如圖所示，在水平向左勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R=40cm。一帶正電荷的小滑塊質(zhì)量為m=kg，已知小滑塊所受電場力，且與水平軌道間的摩擦可忽略，取g=10m/s2，求：（1）要小滑塊恰能運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？（2）這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大？（P為半圓軌道中點(diǎn)）參考答案：（1）滑塊剛能通過軌道最高點(diǎn)條件是

滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過程由動能定理：

(2分)

代入數(shù)據(jù)得：S＝1m

(1分)

（2）滑塊過P點(diǎn)時(shí)，由動能定理：