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1、2022年高二物理上學(xué)期期末考試試題 理(III)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名、考號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案;不能答在試卷上。
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫(xiě)在另發(fā)的答題卷各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來(lái)的答案,然后再寫(xiě)上新的答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液.不按以上要求作答的答案無(wú)效。
4.考生必須保持答題卡的整潔,考試結(jié)束后,將答題卡收回。
第一部分選擇題(共48分)
一、(第1~6題只有
2、一項(xiàng)符合題目要求,每題4分;第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,每題6分,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。)
1.關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電
B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)一定為零
C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn),電勢(shì)一定相等
D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能一定增加
2.真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力的大小為F。如果它們的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,距離也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,那么它們之間靜電力的大小應(yīng)等于 ( )
A.F B.2F C.4F
3、 D.
3.如圖所示,兩根靠近但彼此絕緣的直導(dǎo)線互相垂直,通以大小相同的電流(電流方向如圖中箭頭所示),在哪一個(gè)區(qū)域兩根導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向一致且向里 ( )
II
I
III
IV
A.I區(qū)
B.II 區(qū)
C.III區(qū)
D.IV區(qū)
4.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,平行板電容器的極板B與一靜電計(jì)相接,極板A接地.下列操作中可以觀察到靜電計(jì)指針張角變大的是 ( )
A.極板A上移
B.極板A右移
C.極板間插入一定厚度的金屬片
D.極板間插入一云母片
5.如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫
4、截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,下列判斷正確的是 ( )
A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),其軌跡線越長(zhǎng)
B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),其軌跡線所對(duì)應(yīng)的圓心角越大
C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其軌跡線一定重合
D.電子的速率不同,它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定不相同
6.如圖所示的電路,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng),下列結(jié)論中正確的是 ( )
A.小燈泡L變亮
B.電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
C.電容器C上的電荷量減小
D.電源的總功率變大
7.在圖中標(biāo)出了磁場(chǎng)B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向,以及通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的方向,其中正確的是( )
5、
B
F
I
B
I
F
I
B
F
I
B
F
A B C D
8.等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q固定,在它們的連線和其中垂線上有c、b、a三點(diǎn),如圖所示,現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn),再?gòu)腷點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn),則在此全過(guò)程中 ( )
A.場(chǎng)強(qiáng)方向一直不變
B.電勢(shì)一直減小
C.所受電場(chǎng)力一直增大
D.電勢(shì)能先增大后減小
9.不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速直線穿過(guò),設(shè)
6、產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩極板間電壓為U,距離為d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子電荷量為q,進(jìn)入速度為v,以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.若同時(shí)增大U和B,其他條件不變,則粒子一定能夠沿直線穿過(guò)
B.若同時(shí)減小d和增大v,其他條件不變,則粒子可能沿直線穿過(guò)
C.若粒子向下偏,能夠飛出極板間,則粒子的動(dòng)能一定減小
D.若粒子向下偏,能夠飛出極板間,則粒子的動(dòng)能可能不變
10.圖甲是回旋加速器的原理示意圖.其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定),并分別與高頻電源相連.加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶
7、電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間,則下列判斷正確的是 ( )
A.在Ek-t圖象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
B.高頻電流的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1
C.粒子加速次數(shù)越多,粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大
D.D形盒的半徑越大,粒子獲得的最大動(dòng)能越大
第二部分非選擇題(52分)
二、實(shí)驗(yàn)題(16分)
11.(6分)(1)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d時(shí)的刻度位置如圖所示,從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm。
(2)某同學(xué)用多用電表的“×10”Ω擋測(cè)量某電阻的阻值,正確操作后,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,
8、為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)你幫助該同學(xué)選擇出以下正確的實(shí)驗(yàn)步驟并排列出正確的操作順序: 。
A.將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在歐姆表盤(pán)的零刻度線處。
B.將紅、黑表筆接到待測(cè)電阻的兩端。
C.將選擇開(kāi)關(guān)撥至“×100”Ω擋。
D.將選擇開(kāi)關(guān)撥至“×1”Ω擋。
E.將選擇開(kāi)關(guān)撥離歐姆擋,以切斷內(nèi)部電源。為了保護(hù)多用電表,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥到OFF位置或交流電壓最高擋。
F.指針?lè)€(wěn)定后讀數(shù)并乘上相應(yīng)的倍數(shù)。
(3)該同學(xué)按照正確的順序操作后,多用電表表盤(pán)的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值是 _______
9、_______Ω。
12.(10分)用如圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2 V,內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:A.電壓表 (量程3V) B.電流表 (量程0.6 A) C.電流表 (量程3 A) D.定值電阻R0(阻值4 Ω,額定功率為4 W) E.滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0~20 Ω,額定電流1 A).
(1)電流表應(yīng)選________;(填器材前的字母代號(hào))
(2)將圖乙中的實(shí)物圖按圖甲的電路連線;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作U-I圖象(如圖丙所示),則蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________V,內(nèi)阻r=_________
10、Ω;
(4)定值電阻R0在電路中的作用是________________________________________________(只要求寫(xiě)出一點(diǎn)).
三、計(jì)算題(36分)
13.(10分)如圖所示,金屬板上的A點(diǎn),可以向各個(gè)方向發(fā)射出速率不同的電子,已知電子的比荷為e/m。金屬板左側(cè)有一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,且面積足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P是A正上方的一點(diǎn),A、P同在紙面內(nèi),兩點(diǎn)相距L。從A點(diǎn)發(fā)出的電子,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后,有的能夠打在P上?,F(xiàn)已測(cè)定,有一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向、與金屬板成θ=30°角射出的電子打中了P。求這一電子從金屬板發(fā)出時(shí)的速率v和它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的可能時(shí)間t
11、。
+q
m
30°
14.(11分)長(zhǎng)為l的平行金屬板,板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速度v0緊貼上板垂直于電場(chǎng)線方向射入該電場(chǎng),剛好從下板邊緣射出,末速度恰與水平成 30°,重力不計(jì),如圖所示,求:
(1)粒子末速度的大小
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
(3)兩板間的距離d
15.(15分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔S 1、S 2,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,正反向電壓的大小均為U0,周
12、期為T(mén)0。在t=0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子由S 1靜止釋放,粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),在t=時(shí)刻通過(guò)S 2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場(chǎng))
(1)求粒子到達(dá)S 2時(shí)的速度大小v和極板間距d;
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件;
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在t= 3T0時(shí)刻再次到達(dá)S 2,且速度恰好為零,求該過(guò)程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)xx(上)高二級(jí)模塊3-1考試·物理
答案及說(shuō)明
一、選擇題(48
13、分)
1.D 2.A 3.D 4.A 5.B 6.B
7.AC 8.AC 9.BC 10.AD
二、實(shí)驗(yàn)題(16分)
11.(6分)(1)0.520±0.002(2分,0.518-0.522均給分);
(2)CABFE(2分);
(3)2.2×103(或2.2k)(2分)
12.(10分)(1)B(2分)
(2)如圖(2分)
(3)2.10(2分) 0.20(2分)
(4)(2分)a、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入部分阻值較小時(shí),防止電源短路,起到保護(hù)作用;
b、可以等效成電源的內(nèi)阻的一部分,增大等效內(nèi)阻的測(cè)量值,減小誤差;
c、當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí),電壓表示數(shù)變化大,
14、減小誤差。
三、計(jì)算題(共36分)
13. (10分)
情況一:若光電子的出射方向是沿斜向左下方的方向,如圖(1)所示:
由牛頓第二定律得:evB= (2分)
由幾何關(guān)系得:R= (2分)
解得:v= (1分)
情況二:若光電子的出射方向是沿著斜向左上方的方向,如圖(2)所示:
由圖可知,軌道半徑R=,
速率仍為:v= (第二種情況速度不重復(fù)給分)
由得電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T= (1分)
情況一:光電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=T= (2分)
情況二:光電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=T= (2分)
15、
14.(11分)
(1) 由速度矢量圖(如圖)得粒子末速度
(2分)
(2) 粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 (1分)
粒子射出電場(chǎng)時(shí)在場(chǎng)強(qiáng)方向的分速 (1分)
由 (1分) (1分)
則場(chǎng)強(qiáng): (2分)
(3) 兩板間距離:(公式2分、結(jié)果1分,共3分)
15.(15分)
(1)粒子由S 1至S 2的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得
得????????? ?(?2分)
由, 得? (2分)
(2)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R,由牛頓第二定律得
16、
???????????????(1分)
要使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不與極板相撞,須滿足2R>L/2 ??????????(?1分)
得B< ?????????????(1分)
(3)粒子在兩邊界之間無(wú)場(chǎng)區(qū)向左勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程用時(shí)為t 1,有d=vt 1 ?????????(?1分)
粒子由S 1至S 2的過(guò)程中,粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)有???????????(?1分)
得???????????(?1分) (?1分)
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為????????????(?1分)
設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),由 結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 得 ????????????(1分)
由題意得t =T (?1分)
得??????????????(?1分)