2022-2023學(xué)年河南省南陽(yáng)市方城縣第三高級(jí)中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省南陽(yáng)市方城縣第三高級(jí)中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、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.下列說法中正確的是A.電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大B.電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫切面積有關(guān)C.超導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用幾乎為零D.所有物體的電阻率都隨溫度的升高而增大參考答案：C2.(單選)如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板分別為A和B，A接地，B板帶有電荷量－Q，板間電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)P，若將B板固定，A板下移一些，或?qū)板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是(

)A.A板下移時(shí)，平行板電容器的電容將增大B.B板上移時(shí)，平行板電容器的電容將增大C.A板下移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢(shì)降低D.B板上移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢(shì)降低參考答案：A3.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說法有(

AB

)A．磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)B．磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向C．磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線參考答案：4.電子電荷量e的數(shù)值是：（

）A、1.6×10-16C

B、1.6×10-19C

C、1.6×10-18C

D、1.6×10-17C參考答案：B5.帶電粒子以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若只考慮洛倫茲力，則粒子一定A．作勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．速度方向不變

D．加速度方向不變參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子的能級(jí)圖如圖所示．原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)．有一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)所發(fā)出的光照射該金屬．普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，（1）氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)共能發(fā)出

種頻率的光；（2）該金屬的逸出功

（3）截止頻率

（保留一位小數(shù)）參考答案：（1）6，（2）12.09eV，（3）2.9×1015Hz．【考點(diǎn)】玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)．【分析】（1）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式得出氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出不同頻率的光子種數(shù)．（2）抓住原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)求出金屬的逸出功．（3）根據(jù)逸出功，結(jié)合W0=hv0求出截止頻率．【解答】解：（1）根據(jù)知，氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)共能發(fā)出6種頻率的光．（2）原子從能級(jí)n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，知輻射的光子能量等于逸出功，則W0=E3﹣E1=﹣1.51﹣（﹣13.6）eV=12.09eV．（3）根據(jù)W0=hv0得，截止頻率==2.9×1015Hz．故答案為：（1）6，（2）12.09eV，（3）2.9×1015Hz．7.（8分）如圖所示，一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500KW，端電壓為500V，升壓變壓器B1的原副線圈的匝數(shù)比為1:5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計(jì)變壓器的損耗，則升壓變壓器B1副線圈的端電壓U2=________，輸電線上損失功率P=___________。

參考答案：2500V

60000w

8.如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)要觀察線圈

（填A(yù)、B）中產(chǎn)生的的

（填交流、恒定、感應(yīng)）電流。參考答案：B

感應(yīng)9.如圖所示電路中，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，則通過電流表的電流方向?yàn)橄?/p>

，電流的大小為

A.參考答案：右，0.510.（3分）如圖所示，平放在凹槽中的圓柱體重為60N，其重心不在中軸線O處，而在軸線O的正下方O'處；已知：∠POQ=900，∠PO'Q=1200，不計(jì)槽對(duì)圓柱體的摩擦。則接觸點(diǎn)P對(duì)圓柱體的支持力為________N參考答案：3011.（4分）如圖所示。放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的導(dǎo)體abc中通有方向由a到b到c、大小為2.0A的電流。ab=0.3m，bc=0.4m。則該導(dǎo)體受到的安培力大小為

，方向?yàn)?/p>

。參考答案：1N（2分），垂直ac連線向上（2分）12.如圖所示，一帶負(fù)電的粒子處在電磁感應(yīng)加速器半徑為r的軌道中，軌道圍成的內(nèi)部區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大．則該粒子在軌道內(nèi)將作_____（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）運(yùn)動(dòng)，如果該粒子每運(yùn)動(dòng)一周增加的動(dòng)能為△Ek，粒子所帶的電荷量為q，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為_______。參考答案：瞬時(shí)針，△Ek/πqr213.粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中，設(shè)都能飛出電場(chǎng)，則它們離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，側(cè)向位移之比y:yH=

，動(dòng)能增量之比=

。參考答案：1：2

2：1三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)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(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）15.（5分）如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，結(jié)合圖片，請(qǐng)說出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種做法(至少三種)。(1)

；(2)

；(3)

。參考答案：(1)

閉合開關(guān)瞬間；(2)斷開開關(guān)瞬間；(3)

閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)=d，兩板間所加電壓為U，D板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K，NM與水平擋板NP成60o角，且擋板足夠長(zhǎng)，K與N間的距離為。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從A、D的中點(diǎn)O沿平行于金屬板方向以某一速度射入，不計(jì)粒子的重力。該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K：（1）求該粒子從O點(diǎn)射入時(shí)的速度大小v0；（2）若兩檔板所夾的整個(gè)區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0；（3）若磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi)，同樣使該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上（之前與擋板沒有碰撞），求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin.參考答案：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)：

代入可得：(2)射入的粒子在進(jìn)入K時(shí)豎直方向的分速度為水平方向：

豎直方向：可得：

即：，粒子垂直MN板入射….2分粒子到達(dá)K點(diǎn)時(shí)速度為：……….1分由幾何關(guān)系可得：粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑為且滿足：可得：(3)磁場(chǎng)反向，如圖，粒子從K點(diǎn)入射后做勻速直線運(yùn)動(dòng)從D點(diǎn)開始進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)對(duì)稱性，需偏轉(zhuǎn)300o后從E點(diǎn)射出，做勻速直線運(yùn)動(dòng)垂直打到NP擋板上。根據(jù)：可得：要使B最小，則需使半徑r最大，臨界情況是軌跡剛好和擋板相切由幾何關(guān)系可得：

可得：解得：17.如圖所示，空間存在一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，把一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm的直導(dǎo)線垂直磁感線放入磁場(chǎng)中。（1）當(dāng)導(dǎo)線中通以I1=2A的電流時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為1.0×10－7N，試求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。（2）若該導(dǎo)線中通以I2=3A的電流，試求此時(shí)導(dǎo)線所受安培力大小F，并判斷安培力的方向。

參考答案：解：（1）根據(jù)……………3分得

＝T……………………2分（2）當(dāng)導(dǎo)線中電流變化時(shí)，導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)不變，則

＝N……………2分方向：根據(jù)左手定則，導(dǎo)線所受安培力方向垂直于導(dǎo)線向上…18.如圖所示，一個(gè)底面粗糙，質(zhì)量為m的斜面體靜止在水平地面上，斜面體斜面是光滑的，傾角為30°.現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球靜止時(shí)輕繩與斜面的夾角是30°.(1)求當(dāng)斜面體靜止時(shí)繩的拉力大??；(2)若地面對(duì)斜面體的最大靜摩擦