2022年上海市光學(xué)校高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年上海市光學(xué)校高二物理下學(xué)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.（單選題）如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠(yuǎn)的M點(diǎn)有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若b板不動，將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是

（

）A．液滴將加速向下運(yùn)動B．M點(diǎn)電勢升高，液滴在M點(diǎn)時電勢能將減小C．M點(diǎn)的電場強(qiáng)度變小了D．在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移

到b板，電場力做功不同參考答案：BA、水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，使兩板的電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場力處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)a板向下平移一小段距離時，導(dǎo)致極板間的電場強(qiáng)度變大，從而使電場力大于重力，致使帶電液滴向上運(yùn)動，故A錯誤；B、水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，使兩板的電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場力處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)a板向下平移一小段距離時，導(dǎo)致極板間的電場強(qiáng)度變大，而M點(diǎn)到零電勢的距離不變，則M點(diǎn)的電勢升高．由于液滴帶負(fù)電，所以液滴在M點(diǎn)時電勢能將減小，故B正確；C、水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，使兩板的電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場力處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)a板向下平移一小段距離時，導(dǎo)致極板間的電場強(qiáng)度變大，故C錯誤；D、在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，由于兩板的電壓不變，所以電場力做功相同，故D錯誤。2.（單選）如圖，P和Q為帶電量分別為+q和-q的兩個等量異種電荷，兩者相距為L，O為PQ連線的中點(diǎn)，M、N為中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩個點(diǎn)，則 A．M、O、N三點(diǎn)的場強(qiáng)都相等 B．M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向相同 C．O點(diǎn)的場強(qiáng)為零 D．M、O、N三點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為φM＞φN＞φO參考答案：B3.（多選）下列說法正確的是(

)A．磁通量是反映磁場強(qiáng)弱和方向的物理量B．磁場和電場一樣，是客觀存在的物質(zhì)C．在磁場中所取的面積越大，該面上磁通量越大D．磁感線越密集的地方，磁場越強(qiáng)參考答案：BD4.如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放αβγ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，下列說法中正確的是（）A．①表示γ射線，③表示α射線 B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線 D．⑤表示β射線，⑥表示α射線參考答案：C【考點(diǎn)】X射線、α射線、β射線、γ射線及其特性；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．【分析】根據(jù)α、β、γ三種射線的帶電性質(zhì)和本質(zhì)以及帶電粒子在電場中受力特點(diǎn)可正確判斷．本題應(yīng)抓?。孩偃N射線的成分主要是指所帶電性：α射線是高速He流帶正電，β射線是高速電子流，帶負(fù)電，γ射線是γ光子，是中性的．②洛倫茲力方向的判定，左手定則：張開左手，拇指與四指垂直，讓磁感線穿入手心，四指的方向是正電荷運(yùn)動的方向，拇指的指向就是洛倫茲力的方向．【解答】解：α射線實(shí)質(zhì)為氦核，帶正電，β射線為電子流，帶負(fù)電，γ射線為高頻電磁波，根據(jù)電荷所受電場力特點(diǎn)可知：①為β射線，②為γ射線，③為α射線，α射線是高速He流，一個α粒子帶兩個正電荷．根據(jù)左手定則，α射線受到的洛倫茲力向左，故④是α射線．β射線是高速電子流，帶負(fù)電荷．根據(jù)左手定則，β射線受到的洛倫茲力向右，故⑥是β射線．γ射線是γ光子，是中性的，故在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．故⑤是γ射線．故C正確，ABD錯誤．故選：C．5.如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述中正確的是()A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，已充電的平行板電容器的極板B與靜電計相接，靜電計的外殼也接地，當(dāng)插入電介質(zhì)板時，電容器的電容將

（填“增大”、“減小”或“不變”），靜電計指針偏角

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：增大，減小7.一水平放置、半徑為r的金屬圓盤繞過其圓心O的豎直軸在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖甲所示。乙為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮斷的時間。圓盤直徑用20分度的游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖丙所示(只畫了部分圖)；擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖丁所示(只畫了部分圖)。由圖可知：(1)圓盤的直徑d為________cm；(2)擋光片的寬度l為________mm；(3)若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為

rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)金屬圓盤中心O與邊緣的電壓為

。(用字母B、d、ω表示)參考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)(用字母B、d、ω表示)8.電磁打點(diǎn)計時器是一種使用

的用于計時的儀器。當(dāng)電源的頻率50Hz時，它每隔

秒打一次點(diǎn)。參考答案：低壓交流電源，0.02s9.在如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為8V，燈泡L標(biāo)有“3V，6W”字樣，電動機(jī)線圈的電阻RM=1Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，則電動機(jī)的輸入電壓是________V,整個電路消耗的電功率是_________W,電動機(jī)的效率是________參考答案：5

V，

16

W

，

60%

10.使平行板電容器帶電下列圖中的操作，能使靜電計指針的偏角變大，說明電容器兩板間的電勢差U變大．參考答案：考點(diǎn)：電容器的動態(tài)分析．版權(quán)所有專題：電容器專題．分析：根據(jù)電容的決定式，分析電容的變化，再根據(jù)電容的定義式，分析板間電壓的變化，即可判斷靜電計指針張角的變化．解答：解：減小正對面積，據(jù)電容的決定式C=，知電容減小，而電容器的電量不變，由電容的定義式C=，分析可知板間電壓增大，所以靜電計指針偏角增大．故答案為：大，大點(diǎn)評：此題關(guān)鍵掌握電容的決定式C=和電容的定義式C=，結(jié)合電容器的電量不變進(jìn)行分析．11.如圖所示的電場中，將2C的正電荷分別由A、C兩點(diǎn)移動到B點(diǎn)時，電場力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，C兩點(diǎn)的電勢分別是A＝____________V，C＝______________V，AC間的電勢差UAC＝____________________V．參考答案：15V

-3V

18V

12.電路中有一段導(dǎo)體，給它加20mV的電壓時，通過它的電流為5mA，可知這段導(dǎo)體的電阻為

Ω，如給它加30mV的電壓時，它的電阻為

Ω。參考答案：13.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個頂點(diǎn)，∠B=30°，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測得C點(diǎn)場強(qiáng)的方向與AB平行，則qA帶__________電，qB帶__________電，電荷量之比qA∶qB=__________.參考答案：負(fù)

正

1∶8

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強(qiáng)磁場的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，小物塊A在粗糙水平面上做直線運(yùn)動，經(jīng)距離時與另一小物塊B發(fā)生碰撞并粘在一起以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知=5.0m，s=0.9m，A、B質(zhì)量相等且m=0.10kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.45，桌面高h(yuǎn)=0.45m。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）A、B一起平拋的初速度v；

（2）小物塊A的初速度v0。

參考答案：

（1）兩木塊離開桌面后做平拋運(yùn)動，設(shè)在空中飛行的時間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：豎直方向有：，水平方向有：聯(lián)立解得：（2）A、B碰撞過程，取向右方向?yàn)檎较颍訟B整體為研究對象，由動量守恒定律得：則得：A在桌面上滑行過程，由動能定理得：聯(lián)立得：17.如圖所示，固定于同一條豎直線上的點(diǎn)電荷A、B相距為2d，電量分別為+Q和﹣Q．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電量為+q（可視為點(diǎn)電荷，q遠(yuǎn)小于Q），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時，速度為v．已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：（1）C、O間的電勢差UCO；（2）小球p經(jīng)過O點(diǎn)時的加速度；（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時速度的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）小球p由C運(yùn)動到O時，由動能定理可知：由此得：（2）小球p經(jīng)過O點(diǎn)時受力如圖，由庫侖定律有：它們的合力為：由牛頓第二定律有：mg+F=ma得：（3）小球p由O運(yùn)動到D的過程中，由動能定理：由電場特點(diǎn)可知：UCO=UOD由以上關(guān)系及（1）中方程解得：答：（1）C、O間的電勢差．（2）小球p經(jīng)過O點(diǎn)時的加速度．（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時速度的大小為．【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；庫侖定律．【分析】（1）根據(jù)動能定理求出C、O間的電勢差．（2）先求出小球p在O點(diǎn)時所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．（3）由電場特點(diǎn)可知：UCO=UOD，對小球p由O運(yùn)動到D的過程運(yùn)用動能定理，求出小球運(yùn)動到D點(diǎn)的速度大?。?8