湖北省孝感市職業(yè)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理測試題含解析

湖北省孝感市職業(yè)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖1所示是研究光電效應(yīng)的電路．某同學(xué)利用該裝置在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流I與A、K兩極之間的電極UAK的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖2所示．則下列說法正確的是()A．甲光對應(yīng)的光電子的最大初動能小于丙光對應(yīng)的光電子的最大初動能B．甲光對乙光的頻率相同，且甲光的光強(qiáng)比乙光強(qiáng)C．丙光的頻率比甲、乙光的大，所以光子的能量較大，丙光照射到K極到電子從K極射出的時間間隔明顯小于甲、乙光相應(yīng)的時間間隔D．用強(qiáng)度相同的甲、丙光照射該光電管，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等參考答案：AB2.質(zhì)量為2kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放，經(jīng)3s到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2．則A．落地前1s內(nèi)重力的功率與第1s內(nèi)重力的功率相等

B．落地前1s內(nèi)重力的功率比第1s內(nèi)重力的功率小C．前2s內(nèi)重力的功率為200W

D．前2s內(nèi)重力的功率為400W參考答案：C3.某個分壓電阻串接在電壓表上，使測量電壓的量程擴(kuò)大到n倍；另一個分壓電阻串接在電壓表上，量程擴(kuò)大到m倍.如果把這兩個電阻并聯(lián)后再串接到該電壓表上，它的量程將擴(kuò)大到（

）A.倍

B.倍C.（m+n）倍

D.｜m-n｜倍參考答案：A4.（單選）一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是(

)A.C和U均增大

B.C增大，U減小

C.C減小，U增大 D.C和U均減小參考答案：A5.電場中等勢面如圖所示，下列關(guān)于該電場描述正確的是A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B．負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢能比C點(diǎn)電勢能大C．電荷沿等勢面AB移動過程中，電場力始終不做功D．正電荷由A移到C，電場力做負(fù)功參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩個完全相同的帶電小球，質(zhì)量均為m且?guī)в械攘客N電荷,用兩根長度相同的絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)(如圖所示),靜止后兩條細(xì)線張角為2θ.若細(xì)線長度為L，兩個小球所帶電荷量大小均為__________，懸線張力大小為_________．參考答案：

一個質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動，用固定的照相機(jī)對該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相，閃光時間間隔為7.1

s．分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了2

m；在第3次、第4次閃光的時間間隔內(nèi)移動了8

m，那么質(zhì)點(diǎn)從第2次閃光到第3次閃光這段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是_______________參考答案：5m.8.（2分）一質(zhì)量為100g的小球從0.80m高處自由下落到一厚軟墊上．若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.20s，則這段時間內(nèi)軟墊對小球的沖量為

。(忽略空氣阻力g取10m/s2)參考答案：0.6N·s9.如圖所示，真空中半徑為r的金屬球原來不帶電，在距其球心O為4r的A處放置一點(diǎn)電荷-Q，則此時球心處的電場強(qiáng)度大小為

，球上的感應(yīng)電荷所產(chǎn)生的電場在球心處的場強(qiáng)大小為

，方向

。參考答案：10.將一個電量為－2.0×10－8C的點(diǎn)電荷，從零電勢點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服電場力做功4.0×10－8J，則M點(diǎn)電勢φM＝________.若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做功1.4×10－7J，則N點(diǎn)的電勢φN＝________，MN兩點(diǎn)的電勢差UMN＝________.參考答案：－2V；5V；－7V11.已知鈉發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長為λ0=5×10-7m,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s；現(xiàn)用波長為λ=4×10-7m的光照射用金屬鈉作陰極的光電管,求:(1)鈉的逸出功Wo=

▲

J

(2)為使光電管中的光電流為零,在光電管上所加反向電壓U至少為（寫出表達(dá)式）

▲

（用h、U、電子電量e、真空光速c、λ0、λ等字母來表示）參考答案：3.978×10-19

或4×10-19

（4分）

U=hc/e(1/λ-1/λ0)

12.磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是_____________（選填“防止”或“利用”）渦流而設(shè)計(jì)的，起________________（選填“電磁阻尼”或“電磁驅(qū)動”）的作用。參考答案：利用，電磁阻尼．解：常用鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動．而塑料做骨架達(dá)不到電磁阻尼的作用，這樣做的目的是利用渦流；

故答案為：利用，電磁阻尼．13..如圖所示，勻強(qiáng)電場中有A、B、C三點(diǎn)，它們的連線構(gòu)成一個直角三角形，AB＝0.1m，AC＝0.05m，把一電荷量q＝－1×10-8C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功為5×10-7J，把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場力做功仍為5×10-7J，由此可知電場強(qiáng)度的方向?yàn)?/p>

，電場強(qiáng)度的大小為

，B、C兩點(diǎn)帶電電勢差UBC是

。

參考答案：A指向B，500V/m，-50V解析：由題意可知：電荷從B移到A、C兩點(diǎn)，電場力做功相等，表明電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢能相等，故A、C兩點(diǎn)具有相同的電勢，A、C兩點(diǎn)在同一等勢面上，由于電場線垂直于等勢面，所以場強(qiáng)方向與AC連線垂直；又由于負(fù)電荷從B移到A或C時電場力做正功，表明負(fù)電荷受到的電場力方向由B指向等勢面AC，故場強(qiáng)方向應(yīng)當(dāng)由等勢面AC指向B，即由A指向B。B、C兩點(diǎn)的電勢差UBC＝A、C兩點(diǎn)在等勢面上，UBA＝UBC＝-50V，由圖示可知AB垂直于AC，故場強(qiáng)：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.現(xiàn)用伏安法研究某電子器件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整（直接測量的變化范圍盡可能大一些），備有下列器材：A、直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）；B、電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）；C、電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻未知）；D、滑動變阻器（0～20Ω，10A）；E、滑動變阻器（0～200Ω，1A）；F、定值電阻R0（阻值1990Ω）；G、開關(guān)與導(dǎo)線若干；（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請你設(shè)計(jì)出測量電子器件R1伏安特性曲線的電路原理圖（R1可用“”表示）．（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用

．（填寫器材序號）（3）將上述電子器件R1和另一電子器件R2接入如圖（甲）所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Ob、Oa所示．電源的電動勢?=6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1和R2阻值的和為

Ω，R3接入電路的阻值為

Ω．參考答案：D．20，4．【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線．【分析】（1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓接法，因該電子元件內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，由此可正確畫出實(shí)驗(yàn)原理圖；（2）由于滑動變阻器采用分壓接法，因此，在保證安全的前提下，選擇總阻值小的；（3）R1和R2串聯(lián)使用，因此它們的電流相等，根據(jù)圖乙可以求出當(dāng)電流相等時，它們的電壓值，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解；【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓接法，因該電子元件內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，題目中沒有給出電壓表，因此需要用已知內(nèi)阻電流表進(jìn)行改裝，具體實(shí)驗(yàn)原理圖如下所示：（2）由于滑動變阻器采用分壓接法，因此，在保證安全的前提下，選擇總阻值小的，因此滑動變阻器應(yīng)選用D．故答案為：D．（3）R1和R2串聯(lián)使用，因此它們的電流相等，由乙圖可知R1和R2的相等電流為：I=0.25A，此時R1和R2的電壓均為：U=2.5V，因此它們的電阻之和為：；此時R3兩端的電壓為：U1=6.0V﹣2.5V﹣2.5V=1.0V，此時接入電路中的電阻為：．故答案為：20，4．15.某電阻額定電壓為3V（阻值大約為10Ω）。為測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：A：電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約1Ω）

B：電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）C：電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）

D：電壓表V2（量程5.0V，內(nèi)阻約5kΩ）E：滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）

F：滑動變阻器R2（最大阻值為1kΩ）G：電源E（電動勢4V，內(nèi)阻可忽略）

H：電鍵、導(dǎo)線若干。（1）為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇的器材為（只需添器材前面的字母即可）：電流表_______，電壓表_________，滑動變阻器________。（2）畫出該實(shí)驗(yàn)電路圖。參考答案：（1）A，C，E

（2）分壓或限流都可，電流表要外接四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（25分）如圖所示，在半徑為的圓柱空間中（圖中圓為其橫截面）充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的均勻磁場，其方向平行于軸線遠(yuǎn)離讀者．在圓柱空間中垂直軸線平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長為的剛性等邊三角形框架，其中心位于圓柱的軸線上．邊上點(diǎn)（）處有一發(fā)射帶電粒子的源，發(fā)射粒子的方向皆在圖中截面內(nèi)且垂直于邊向下．發(fā)射粒子的電量皆為（＞0），質(zhì)量皆為，但速度有各種不同的數(shù)值．若這些粒子與三角形框架的碰撞均為完全彈性碰撞，并要求每一次碰撞時速度方向垂直于被碰的邊．試問：1．帶電粒子速度的大小取哪些數(shù)值時可使點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到點(diǎn)？2.這些粒子中，回到點(diǎn)所用的最短時間是多少？參考答案：解析：帶電粒子（以下簡稱粒子）從點(diǎn)垂直于邊以速度射出后，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，其圓心一定位于邊上，其半徑可由下式求得

（1）1.要求此粒子每次與的三條邊碰撞時都與邊垂直，且能回到點(diǎn)，則和應(yīng)滿足以下條件：（ⅰ）與邊垂直的條件．由于碰撞時速度與邊垂直，粒子運(yùn)動軌跡圓的圓心一定位于的邊上，粒子繞過頂點(diǎn)、、時的圓弧的圓心就一定要在相鄰邊的交點(diǎn)（即、、）上．粒子從點(diǎn)開始向右作圓周運(yùn)動，其軌跡為一系列半徑為的半圓，在邊上最后一次的碰撞點(diǎn)與點(diǎn)的距離應(yīng)為，所以的長度應(yīng)是的奇數(shù)倍。粒子從邊繞過點(diǎn)轉(zhuǎn)回到點(diǎn)時，情況類似，即的長度也應(yīng)是軌道半徑的奇數(shù)倍．取，則當(dāng)?shù)拈L度被奇數(shù)除所得的也滿足要求，即

＝1，2，3，…因此為使粒子與各邊發(fā)生垂直碰撞，必須滿足下面的條件

（2）此時為的奇數(shù)倍的條件自然滿足．只要粒子繞過點(diǎn)與邊相碰，由對稱關(guān)系可知，以后的碰撞都能與的邊垂直．（ⅱ）粒子能繞過頂點(diǎn)與的邊相碰的條件．由于磁場局限于半徑為的圓柱范圍內(nèi)，如果粒子在繞點(diǎn)運(yùn)動時圓軌跡與磁場邊界相交，它將在相交點(diǎn)處以此時的速度方向沿直線運(yùn)動而不能返回．所以粒子作圓周運(yùn)動的半徑不能太大，由圖可見，必須（的頂點(diǎn)沿圓柱半徑到磁場邊界的距離，時，粒子圓運(yùn)動軌跡與圓柱磁場邊界相切），由給定的數(shù)據(jù)可算得

（3）將1，2，3，…，分別代入（2）式，得

由于，，≥，這些粒子在繞過的頂點(diǎn)時，將從磁場邊界逸出，只有≥4的粒子能經(jīng)多次碰撞繞過、、點(diǎn)，最終回到點(diǎn)．由此結(jié)論及（1）、（2）兩式可得與之相應(yīng)的速度

（4）這就是由點(diǎn)發(fā)出的粒子與的三條邊垂直碰撞并最終又回到點(diǎn)時，其速度大小必須滿足的條件．2.這些粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為

將（1）式代入，得

（5）可見在及給定時與無關(guān)。粒子從點(diǎn)出發(fā)最后回到點(diǎn)的過程中，與的邊碰撞次數(shù)愈少，所經(jīng)歷的時間就愈少，所以應(yīng)取，如圖所示（圖中只畫出在邊框的碰撞情況），此時粒子的速度為，由圖可看出該粒子的軌跡包括3×13個半圓和3個圓心角為300°的圓弧，所需時間為

（6）以（5）式代入得

（7）評分標(biāo)準(zhǔn)：本題25分第一問15分；第二問10分。第一問中：（1）式2分；（2）式5分；分析出≥4的結(jié)論給4分；（4）式4分。第二問中：（5）式1分；（6）式7分；（7）式2分。17.如圖11所示，一個質(zhì)量m＝10kg的物體放在光滑水平地面上.對物體施加一個F=50N的水平拉力，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.求：（1）物體加速度a的大??；（2）物體在t=2.0