河北省衡水市冀州中学学年高二下学期期中物Word下载.docx
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A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角大
C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
6．一半径为R的均匀带电圆环，带有正电荷．其轴线与x轴重合，环心位于坐标原点O处，M、N为x轴上的两点，则下列说法正确的是（ ）
A．环心O处电场强度为零
B．沿x轴正方向从O点到无穷远处电场强度越来越小
C．沿x轴正方向由M点到N点电势越来越高
D．将一正试探电荷由M点移到N点，电荷的电势能增加
7．某科学考察队在地球的两极地区进行科学观测时，发现带电的太空微粒平行于地面进入两极区域上空，受空气和地磁场的影响分别留下的一段弯曲的轨迹，若垂直地面向下看，粒子在地磁场中的轨迹如图甲、乙所示，则（ ）
A．图甲表示在地球的南极处，图乙表示在地球的北极处
B．图甲飞入磁场的粒子带正电，图乙飞人磁场的粒子带负电
C．甲、乙两图中，带电粒子受到的洛伦兹力都是越来越大
D．甲、乙两图中，带电粒子动能都是越来越小，但洛伦兹力做正功
8．某正弦交流电的图象如图所示，则由图象可知（ ）
A．该交流电的频率为0.02Hz
B．该交流电的有效值为14.14A
C．该交流电的瞬时值表达式为i=20sin（0.02t）
D．在t=
时刻，该交流的大小与其有效值相等
9．如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻为r，R0为固定电阻，当滑动变阻器R的触头向上移动时，下列论述正确的是（ ）
A．灯泡L一定变亮B．安培表的示数变小
C．伏特表的示数变小D．R0消耗的功率变小
10．甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p1=5kg•m/s，p2=7kg•m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg•m/s，则两球质量m1与m2间的关系可能是（ ）
A．m1=m2B．2m1=m2C．4m1=m2D．6m1=m2
11．如图所示，Ⅰ、Ⅱ区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，方向相反．一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻R=0.5Ω的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度v0=10m/s．在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为（ ）
A．5JB．7.5JC．10JD．15J
12．一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（ ）
A．速度选择器的P1极板带负电
B．粒子1带正电
C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D．粒子2的比荷
的绝对值最大
二、不定项选择题（共6小题，每小题4分，共24分，全部选对得4分，部分选对得2分，多选错选不得分）
13．下列说法正确的是（ ）
A．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的
C．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定
D．大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子
14．如图所示，虚线为一带电离子只在电场力的作用下的运动轨迹，实线为电场线，则下列判断正确的是（ ）
A．离子一定带负电荷
B．离子经过A点的动能大于经过B点的动能
C．离子经过C点所受到的电场力沿电场线斜向下
D．离子经过A点时的电势能小于经过B点时的电势能
15．如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户（电灯等用电器），R表示输电线的电阻，则（ ）
A．用电器增加时，变压器输出电压增大
B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑
C．用电器增加时，输电线的热损耗减少
D．用电器增加时，变压器的输入功率增加
16．如图所示，电阻为R的金属棒从图示位置ab分别以v1，v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a′b′位置，若v1：
v2=1：
2，则在这两次过程中（ ）
A．回路电流I1：
I2=1：
2
B．产生的热量Q1：
Q2=1：
C．通过任一截面的电量q1：
q2=1：
D．外力的功率P1：
P2=1：
17．某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象．当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算到光电子的最大初动能Ek．现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U1和U2，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中正确的是（ ）
A．普朗克常量h=
B．频率为v1的光照射时光电子的最大初速度v=
C．金属K的逸出功W=hv1﹣eU1
D．金属K的极限频率为v1=
18．如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°
，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子．已知粒子的比荷为
，发射速度大小都为v0=
．设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子间相互作用及重力．对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．当θ=45°
时，粒子将从AC边射出
B．所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时间相等
C．随着θ角的增大，粒子在磁场中运动的时间先变大后变小
D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出
三、实验题
19．实验中，电流表（0.6A量程）、电压表（3V量程）的某组示数如图所示，图示中I= A，U= V．
20．测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如下，回答下列问题：
①如图1所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在 处
②现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器（0～50Ω）
C．滑动变阻器（0～1750Ω）D．电压表（0～3V）
E．电压表（0～15V）F．电流表（0～0.6A）G．电流表（0～3A）
其中滑动变阻器应选用 ，电流表应选 ，电压表应选 ．（填字母代号）
③如图2是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E= V，内电阻r= Ω．（保留两位有效数字）
四、计算题（本题共3小题，共30分，解答时需要写出规范的物理表达式和必要的文字说明，只写对结果不给分）
21．水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示，问：
（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？
（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？
此时B的方向如何？
22．用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平面上运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C在前方静止．把B和C碰后共同运动．如图所示．求：
①当弹簧的弹性势能最大时，物块C的速度是多大？
②弹性势能的最大值是多少？
23．如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向沿x轴负方向．匀强磁场方向垂直于xOy平面．一带负电的粒子（不计重力）从P（0，﹣R）点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经时间t0从O点射出．
（1）求匀强磁场的大小和方向；
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点以相同的速度射入，经时间
恰好从半圆形区域的边界射出．求粒子的加速度和射出时的速度大小；
（3）若仅撤去电场，带电粒子从O点沿Y轴负方向射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间．
参考答案与试题解析
【考点】射线管的构造及其工作原理．
【分析】阴极射线的实质是电子流，电子带负电，可以被电场和磁场偏转．
【解答】解：
A、阴极射线是稀薄气体在高压作用下发生的辉光放电现象，故A正确．
B、阴极射线实质上真空管内由阴极发生的电子流，故B正确．
C、阴极射线是组成物体的电子，不是原子，故C错误．
D、电子质量很小，故阴极射线按直线传播，电子带负电，可以被电场和磁场偏转．故D正确．
故选：
ABD．
【考点】粒子散射实验．
【分析】在α粒子穿过金箔发生大角度散射，是因为受到原子核的库仑斥力，根据电场力做功判断动能以及电势能的变化．
A、发生大角度偏转，是因为受到原子核的库仑斥力，电子对α粒子的作用力可以忽略不计．故A正确，D错误．
B、在散射的过程中，电场力先做负功再做正功，则动能减小再增大，而电势能先增大再减小．故B、C错误．
故选A．
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】解答本题要掌握：
α、β、γ三种射线的区别，衰变过程遵循规律以及半衰期的物理意义．
A、α射线是氦原子的原子核，并非电磁波，故A错误；
B、β射线即电子是由核内的中子变为质子同时放出电子产生的，而非核外电子电离后形成的电子流，故B错误；
C、半衰期只与元素本身有关，与所处的物理、化学状态以及周围环境、温度等无关，故C正确；
D、在衰变过程中伴随着质量亏损，因此新核质量一定小于原核质量，故D错误．
故选C．
【考点】氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】能级间跃迁辐射或吸收的能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高，波长越小，从而即可求解．
A、可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内．那么紫外线能量大于3.10eV，而从第4能级跃迁到第3能级放出能量为△E=1.51﹣0.85=0.66eV，因此不可能是紫外线．故A错误．
B、n=4和n=1间的能级差最大，则辐射的光子频率最高，波长最小，因此从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子波长更长．故B正确．
C、n=4和n=3间的能级差小于n=4和n=2间的能级差，则从n=4能级跃迁到n=3能级放出的光子的频率小于从n=4能级跃迁到n=2能级放出的光子的频率，故C错误；
D、当原子从第4能级跃迁到第3能级时，放出一定频率的光子，原子的能量减小，故D错误．
B．
【考点】光电效应．
【分析】要明确各种单色光的折射率和波长、频率之间的关系：
折射率越大则频率越大，波长越小．对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的．
A、由光电效应方程qUc=
m
=hν﹣W0，由题图可得b光照射光电管时使其逸出的光电子最大初动能大，b光的频率大，波长小，故A错误；
B、b光的频率大，在玻璃中的折射率nb大，由C=arcsin
可知：
从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小，a光大，故B错误；
C、发生双缝干涉时，△x=
λ，b光波长小，相邻条纹间距b光小，a光大，故C正确；
D、在玻璃中的折射率nb＞na，b光的偏折程度大，故D错误．
C．
【考点】电势差与电场强度的关系；
电场强度．
【分析】均匀带电细圆环两侧电场分布具有对称性，沿0点右侧OM连线上电场水平向右，在O点带电细圆环上电荷所产生的合场强为0．向右电势降低．据此判断各项
A、根据场强的叠加可知，O点的场强为零，故A正确；
B、O点的场强为零，无穷远处的场强为零，O到无穷远间的场强不为零，故x轴正方向从O点到无穷远处电场强度先增大，后减小，故B错误；
C、电场线方向由M指向N，沿电场方向电势降低，故C错误；
D、将一正试探电荷由M点移到N点，电场力做正功，电势能减小，故D错误；
A
【考点】洛仑兹力．
【分析】根据地球磁场的分布，由左手定则可以判断粒子的受力的方向，从而可以判断粒子的运动的方向．在由洛伦兹力提供向心力，则得运动半径与速度成正比，与磁感应强度及电量成反比
A、垂直地面向下看由于地球的南极处的磁场向上，地球北极处的磁场方向向下，故A正确；
B、由左手定则可得，甲图中的磁场的方向向上，偏转的方向向右，所以飞入磁场的粒子带正电；
同理由左手定则可得乙图中飞入磁场的粒子也带正电．故B错误；
C、从图中可知，粒子在运动过程中，可能受到空气的阻力对粒子做负功，所以其动能减小，运动的半径减小，根据公式：
f=qvB，带电粒子受到的洛伦兹力都是越来越小．故C错误；
D、由于粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故D错误；
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式．
【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．
A、由图可知，T=0.02s，故f=
=50Hz，
ω=2πf=100πrad/s，所以其表达式为u=20sinA，故AC错误；
B、由图象可知交流电的最大值为20V，因此其有效值为：
U=
V=14.14V，故B正确；
D、在t=
时刻，该交流的大小等于20A，故D错误；
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】当R的滑动触头向上滑移动时，R变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，确定电压表的读数变化和灯泡L亮度的变化．再分析并联部分的电压变化，判断电流表A读数变化．
当R的滑动触点向上滑移动时，R变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律知，总电流变大，路端电压变小，则电压表读数减小．灯泡L的电压减小，则灯L一定变暗．
电路中并联部分电压变小，通过L的电流减小，而总电流增大，则电流表A的读数增大，R0消耗的功率变大．故ABD错误，C正确．
【考点】动量守恒定律．
【分析】碰撞过程遵守动量，总动能不增加，根据这两个规律，得到A、B两球的质量关系．
根据动量守恒定律得
P1+P2=P1′+P2′
解得P1′=2kg．m/s
碰撞过程系统的总动能不增加，则有
解得
碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有
．
从而
的取值范围：
[51/21，5]．故C正确，A、B、D错误．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．
【分析】将线框穿过磁场的过程分成三段，分别根据感应电动势公式求出感应电动势，由欧姆定律求得感应电流，线框匀速穿过磁场区域时，外力做功等于线框中产生的焦耳热．
由感应电动势公式得：
E=BLv，感应电流I1=
0﹣L内，感应电流I1=
=
=10A，逆时针方向取正值；
时间间隔t1=
=0.05s
L﹣2L内，I2=
=20A，顺时针方向取负值；
时间间隔t2=
2l﹣3l内，I3=
时间间隔t3=
因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功
W=
=102×
0.5×
0.05+202×
0.05+102×
0.05=15J，故ABC错误，D正确；
D
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；
牛顿第二定律；
向心力；
质谱仪和回旋加速器的工作原理．
【分析】三种粒子通过左侧正交的电磁场沿直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，可知速度相同．根据左手定则判断粒子的偏转方向，牛顿第二定律研究磁场中圆周半径，根据半径公式分析比荷的大小．
A、三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：
qvB=qE，根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；
若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电．故选择器的P1极板一定是带正电．与带电粒子无关．故A错误；
B、在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；
负电荷受到的安培力的方向向上，将向上偏转．所以1带负电．故B错误；
C、能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：
qvB=qE，所以v=
．故C正确；
D、由qvB=m
，得
，r与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷
的绝对值最小．故D错误．
故选：
C
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；
氢原子的能级公式和跃迁；
原子核的结合能．
【分析】放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，β射线为原子核内的中子转化为质子同时生成的电子，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
A、放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处
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