2021-2022學(xué)年河南省許昌市八七中學(xué)高二物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河南省許昌市八七中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.下列說法正確的有A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象B．電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡分辨率更高的的原因：是利用了電子物質(zhì)波的波長比可見光短，更容易發(fā)生明顯衍射C．不確定性關(guān)系表達(dá)式為

D．個別光子的行為顯示波動性，大量光子的行為顯示粒子性參考答案：A2.A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點沿電場線運(yùn)動到B點，其速度—時間圖象如圖所示．則這一電場可能是圖中的()參考答案：A3.兩個等量點電荷P、Q在真空中產(chǎn)生的電場線（方向未畫出）如圖所示，在A、B兩點的電場強(qiáng)度分別為和,則它們的大小關(guān)系為(

)A.=

B.>

C.<

D.無法確定參考答案：B解：由電場線的疏密分布情況可知，A處電場線密集，場強(qiáng)大。B處電場線稀疏，場強(qiáng)小，故EA＞EB．故選B?！军c睛】掌握住電場線的特點，明確其物理意義：電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，即可研究.4.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是

A．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B．

截止頻率越大的金屬材料逸出功越大C．從金屬表面出來的光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而減小D．入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多參考答案：B5.如下圖所示，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻，浸泡到熱水中時，電流表讀數(shù)增大，則說明()①熱敏電阻在溫度越高時，電阻越大②熱敏電阻在溫度越高時，電阻越?、圻@種半導(dǎo)體材料溫度升高時，導(dǎo)電性能變差④這種半導(dǎo)體材料溫度升高時，導(dǎo)電性能變好A.①②B.②③C.②④D.①③參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A、B兩物體在水平面上相向運(yùn)動，其中物體A的質(zhì)量為mA=4kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運(yùn)動情況如圖所示．則：（1）由圖可知A、B兩物體在

時刻發(fā)生碰撞，B物體的質(zhì)量為mB=

kg．（2）碰撞過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失

J．參考答案：（1）2s，6；（2）30【考點】動量守恒定律．【分析】根據(jù)位移時間圖線分別求出A、B兩物體碰前和碰后的速度，根據(jù)動量守恒定律求出B物體的質(zhì)量．根據(jù)能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能【解答】解：（1）根據(jù)圖象可知，A、B兩物體在2s末時刻發(fā)生碰撞，x﹣t圖象的斜率表示速度，則碰前A的速度為：，B的速度為：．碰后的AB的速度為：v=．根據(jù)動量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根據(jù)能量守恒得，損失的機(jī)械能為：代入數(shù)據(jù)得：△E=30J．故答案為：（1）2s，6；（2）307.如圖所示，某一交流電隨時間變化圖線，它的電流的最大值Im=_

_A，電流的有效值I=_

_A，交流電的周期T=_

_s，頻率f=_

_

Hz，交流電流的瞬時值表達(dá)式i=_

_。

參考答案：4A

2A

0.04s

25Hz

i=4sin50πt8.把一個的平行板電容器接在9V的電池上，電容器所帶的電荷量為

C；若只將兩極板間的距離增大為2倍，則電容器的電容變?yōu)?/p>

，若將一個電荷量為的點電荷由正極移至負(fù)極板過程中電場力所做的功為

J參考答案：

，

1.5

，

9.將一阻值是4Ω的電阻R1與另一電阻R2串聯(lián),其總電阻是10Ω,則R2＝

Ω,若將它們并聯(lián)接入電路，則通過R1與R2的電流強(qiáng)度之比為I1∶I2＝

。參考答案：10.長為L的金屬棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為Q的正電荷放在距棒左端R處，將一帶電荷量為Q的負(fù)點電荷放在距棒右端R處，如圖所示，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為______，方向______（填向左或右）。參考答案：向左11.將電量為6×10﹣6C的負(fù)電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了3×10﹣5J的功，則該電荷在此過程中電勢能

了

J；再將該電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10﹣5J的功，則A、C間的電勢差UAC=

．參考答案：增加；3×10﹣5；3V【考點】電勢能；電勢差．【分析】電荷在電場力作用下做功，導(dǎo)致電勢能變化．所以由做功與電量可求出兩點的電勢差，同時根據(jù)電場力做功的正負(fù)可確定電勢能增加與減少．【解答】解：負(fù)電荷在電場力作用下發(fā)生位移，導(dǎo)致電場力做負(fù)功，則電荷的電勢能增加．做多少功，電勢能就增加多少．因此，電荷在此過程中電勢能增加，且增加了3×10﹣5J．電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10﹣5J的功，則由：W=qU

得UBC===﹣2v而負(fù)電荷從電場中A點移到B點，兩點的電勢差UAB===5V所以A、C間的電勢差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V故答案為：增加；3×10﹣5；3V12.A、B兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比1:2，長度之比為4:1，則它們的電阻之比RA:RB=__________；然后分別加上相同的電壓，相同時間內(nèi)通過兩導(dǎo)線橫截面的電荷量之比qA:qB=__________；消耗的電功率之比PA:PB=__________。參考答案：

2:1

1:2

1:213.如圖為陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，陰極射線發(fā)出的電子束在陰極和陽極間強(qiáng)電場的作用下沿直線運(yùn)動，如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則電子束的偏轉(zhuǎn)方向為豎直________偏轉(zhuǎn)（選填“向上”、“向下”）。參考答案：向下

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，提供的實驗器材有：A．小燈泡（額定電壓為3.8V，額定電流約為0.3A）B．電流表A(0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)

C．電壓表V（0~6V，內(nèi)阻約為5kΩ)D．滑動變阻器R1(0~10Ω，2A)

E．滑動變阻器R2(0~100Ω，0.2A)F．電源（6V，內(nèi)阻不計）

G．開關(guān)及導(dǎo)線若干（1）實驗中滑動變阻器選

（填“R1”或“R2”）（2）該同學(xué)設(shè)計了實驗測量電路，通過改變滑動變阻器滑片的位置，使電流表的讀數(shù)從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I。請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將實驗電路連接完整。（3）該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙的U-I圖象，根據(jù)圖象可知小燈泡的電阻隨著電流的增大而_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：（1）（2）如圖（3）增大15.（4分）在用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗中提供了如下器材，器材規(guī)格如下：（1）待測電阻Rx（約100Ω）；（2）直流毫安表（量程0～20mA，內(nèi)阻約50Ω）；（3）直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ）；（4）直流電源（輸出電壓3V，內(nèi)阻可不計）；（5）滑動變阻器（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A）；（6）電鍵一個，導(dǎo)線若干條.實驗要求最大限度的減小誤差，則毫安表的連接應(yīng)選擇

（填“內(nèi)接”或“外接”）的連接方式；滑動變阻器的連接應(yīng)選擇

（填“限流”或“分壓”）的連接方式。參考答案：外接，分壓四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(20分）從z軸上的O點發(fā)射一束電量為q（＞0）、質(zhì)量為m的帶電粒子，它們速度統(tǒng)方向分布在以O(shè)點為頂點、z軸為對稱軸的一個頂角很小的錐體內(nèi)（如圖所示），速度的大小都等于v．試設(shè)計一種勻強(qiáng)磁場，能使這束帶電粒子會聚于z軸上的另一點M，M點離開O點的經(jīng)離為d．要求給出該磁場的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和最小值．不計粒子間的相互作用和重力的作用。參考答案：解析：

設(shè)計的磁場為沿軸方向的勻強(qiáng)磁場，點和點都處于這個磁場中。下面我們根據(jù)題意求出這種磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。粒子由點射出就進(jìn)入了磁場，可將與軸成角的速度分解成沿磁場方向的分速度和垂直于磁場方向的分速度（如圖所示），注意到很小，得

（1）

（2）粒子因具有垂直磁場方向的分速度，在洛侖茲力作用下作圓周運(yùn)動，以表示圓周的半徑，有圓周運(yùn)動的周期由此得

（3）可見周期與速度分量無關(guān)。粒子因具有沿磁場方向的分速度，將沿磁場方向作勻速直線運(yùn)動。由于兩種分速度同時存在，粒子將沿磁場方向作螺旋運(yùn)動，螺旋運(yùn)動螺距為

（4）由于它們具有相同的，因而也就具有相同的螺距；又由于這些粒子是從同一點射出的，所以經(jīng)過整數(shù)個螺距（最小是一個螺距）又必定會聚于同一點。只要使等于一個螺距或一個螺距的（整數(shù)）倍，由點射出的粒子繞磁場方向旋轉(zhuǎn)一周（或若干周后）必定會聚于點，如圖所示。所以，＝1，2，3，…

（5）由式（3）、（4）、（5）解得

，＝1，2，3，…

（6）這就是所要求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，最小值應(yīng)?。?，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為。

（7）評分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。磁場方向2分，式（3）、（4）各3分，式（5）5分，求得式（6）給5分，求得式（7）再給2分。17.飛行時間質(zhì)譜儀可對氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進(jìn)入a板時的初速度。

（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測器。求離子到達(dá)探測器的全部飛行時間。

（2）為保證離子不打在極板上，試求U2與U1的關(guān)系。參考答案：（1）由動能定理：

離子在a、b間的加速度

在a、b間運(yùn)動的時間

在MN間運(yùn)動的時間：

離子達(dá)到探測器的時間：

（2）在MN間側(cè)移

由，得

18.從地面上以初速度vo=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg的小球，若運(yùn)動過程中小球受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，球運(yùn)動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示，t1時刻到達(dá)最