2019-2020学年陕西省渭南市富平县高二（上）期末物理试卷PDF版含答案

2019-2020 学年陕西省渭南市富平县高二（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本大题共 10 小题每小题 3 分，计 30 分每小题只有一个选项是符合题目要求的）
1．仔细观察下列各图，属于防范静电的是（ ）
A． 避雷针 B． 静电喷涂
C． 静电复印 D． 静电除尘
2．下列各图中，电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
A．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
B．α 粒子散射实验证明了原子的核式结构
C．α、β、γ 射线比较，α 射线的穿透能力最强
D．光电效应现象揭示了光的波动性
4．氢原子能级图如图所示。已知紫外线光子能量在 3.11eV 至 124eV 之间。要使处于基态（n＝1）的氢原子被激发
后可辐射出紫外线光子，最少应给氢原子提供的能量为（ ）



A．1.51eV B．1.89eV C．10.20eV D．12.09eV
5．关于电流，下列说法正确的是（ ）
A．电子的运动速率越大，电流就越大
B．单位时间内通过导体横截面积的电量越多，导体中的电流越大
C．因为电流有方向，所以电流是矢量
D．导体中的电流，一定是自由电子的定向移动形成的
6．两个分别带有电荷量﹣2Q 和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力
的大小为 F．两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为（ ）
A． F B． F C．12F D． F
7．利用某原子核俘获中子发生核反应，可获得氚核，氚是重要的核聚变原料。具体的核反应方程为 X+ n→ He+
H+4.9MeV，则下列说法正确的是（ ）
A．此核反应为 α 衰变
B．X 的中子数为 2
C．此核反应过程有质量亏损
D．4.9MeV 是 X 的结合能
8．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．根据定义式 B＝ 知，磁场中某点的磁感应强度 B 与 F 成正比，与 IL 成反比
B．磁感应强度 B 是矢量，方向与 F 的方向相同
C．磁感应强度 B 是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向垂直
D．在磁场中确定的地方磁感应强度 B 是确定的，与 F 和 IL 的大小无关
9．在静电场中，下列有关电场与电势的说法正确的是（ ）


A．电场线越密的地方，电场强度越强，电势也越高
B．电场线越密的地方，电场强度越弱，电势也越低
C．沿着电场线的方向，电势越低
D．沿着电场线的方向，电场强度越弱
10．如图所示，平行金属导轨的距离为 d，左端接一电源，电动势为 E，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于
导轨所在平面。一根金属棒 ab 与导轨成 θ 角放置，整个回路的总电阻为 R，当接通开关 S 瞬间，金属棒所受的
安培力大小为（ ）

A． B． C． D．
二、多项选择题（本大题共 4 小题每小题 4 分，共 16 分每小题有多个选项是符合题目要求的全部选对的得 4 分，
选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分）
11．如图所示，A 图为平行板电容器内部电场；B 图为等值异号点电荷的电场，其中 O 为两点电荷连线的中点且
Oa＝Ob；C 图为孤立正点电荷的电场，a、b 为以点电荷为圆心的圆上的点；D 图为等量正点电荷的电场，a、b
为两点电荷连线的中垂线上的点，且 Oa＝Ob．则下面四幅图中 a、b 两点的电场强度相同但电势不同的是（ ）
A． B．
C． D．
12．关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．入射光的光强一定时，频率越大，单位时间内逸出的光电子数就越多
B．逸出功 W0 和极限频率 vc 之间应满足关系式 W0＝hvc
C．用同一种单色光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子的初动能不一定相同
D．用同一种单色光先后照射两种不同金属的表面都能发生光电效应，则遏止电压相同


13．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，则带电粒子获得的最大动能与下列哪些
因素有关（ ）

A．加速电场的电压大小 B．匀强磁场的磁感应强度
C．交流电的频率 D．D 形金属盒的半径
14．如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中的四个点，D 是 BC 的中点 A、B、C 构成一直角三角形，AB＝0.1m，
电场线与三角形所在的平面平行，已知 A 点的电势为 0V，B 点的电势为﹣5V，C 点的电势为 15V，据此可以判
断（ ）

A．场强方向由 A 指向 C
B．场强大小为 100V/m
C．将一带电量为 q＝4×10
﹣5
C 的正电荷从 A 点移到 D 点，电场力做功 4×10
﹣4
J
D．将一带电量为 q＝4×10
﹣5
C 的正电荷从 A 点移到 D 点，电势能增大了 2×10
﹣4
J
三、实验题（本大题共 5 小题，计 24 分）
15．现有一合金制成的圆柱体用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和
游标卡尺的示数如图甲和图乙所示，由图甲读得圆柱体的直径为 mm，由图乙读得圆柱体的长度为
cm。

16．如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电
容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开。


（1）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是 。
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
（2）以下情况中，能使电静电计指针偏角增大的有 。
A．把两板间的距离减小
B．把两板的正对面积减小
C．在两板间插入相对介电常数较大的电介质

17．用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所
示。
（1）为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A．将选择开关转至 （选填“×1”“×10”或“×1k”）挡；
B．将红、黑表笔短接，进行 （选填“欧姆调零”或“机械调零”）。
（2）重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是 Ω。

18．关于电流表、电压表的改装：
（1）有一个满偏电流为 100mA 的毫安表，电表内阻为 9Ω，现将该毫安表的量程扩大至 0.6A，则应并联一个阻
值为 Ω 的电阻。
（2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表 G 的量程为 0～10mA，内阻为 60Ω，图中串联的分压电
阻 R1＝440Ω，则 R2＝ Ω。



19．将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为 1.5V，内阻达几百欧姆为
了测定一水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：水果电池、电流表 A（量程 0～3mA，内阻约为 0.5Ω）、
电压表 V（量程 0～1.5V，内阻约为 3kΩ）、滑动变阻器 R1（阻值 0﹣3kΩ，额定电流为 1A）、电键、导线若干。
（1）应选图 （选填“a”或“b”）电路图实验。
（2）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的 U﹣I 图象如图所示，由图可
知，水果电池的电动势 E＝ V，内阻 r＝ Ω。

四、解答题（共 3 小题，满分 30 分）
20．如图所示，电源电动势 E＝10V，内阻 r＝0.5Ω，闭合开关 S，标有“8V 24W“的灯泡 L 恰好能正常发光，电
动机 M 也正常工作，电动机线圈的电阻 R0＝2Ω，求：
（1）电动机工作 2min 产生的热量；
（2）电动机的输出功率。

21．如图所示，一静止的电子经过电压为 U 的电场加速后，立即从 A 点射人偏转匀强电场中，射入方向与偏转电
场的方向垂直最终电子从 B 点离开偏转电场，已知偏转电场的电场强度大小为 E，宽度为 L，方向竖直向上（如
图所示），电子的电荷量为 e，质量为 m，重力忽略不计。
（1）求电子从 B 点离开偏转电场时的竖直方向的位移 y；
（2）若仅将偏转电场的电场强度提高为原来的 2 倍，求粒子从偏转电场射出时的动能。



22．如图所示，有一对水平放置的平行金属板，两板之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为 E＝200V/m，
方向竖直向下；磁感应强度大小为 B0＝0.1T，方向垂直于纸面向里。图中右边有一半径 R 为 0.1m、圆心为 O 的
圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B＝ T，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，
从 A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径 CD 方向射入圆
形磁场区域，最后从圆形区域边界上的 F 点射出已知速度的偏向角 θ＝ ，不计离子重力。．求：
（1）离子速度 v 的大小；
（2）离子的比荷 ；
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间 t。（结果可含有根号和分式）




2019-2020 学年陕西省渭南市富平县高二（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共 10 小题每小题 3 分，计 30 分每小题只有一个选项是符合题目要求的）
1．【解答】解：A．避雷针是为了把产生的静电导走，属于静电的防止，符合题意；
B．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，
把油漆吸到表面，属于静电应用，不符合题意；
C．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，不符合题意；
D．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，不
符合题意。
本题选择防范静电的，
故选：A。
2．【解答】解：A、伸开右手，大拇指所指电流的方向，即垂直纸面向外，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方
向（俯视），故 A 正确；
B、伸开右手，大拇指所指电流的方向，即竖直向上，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（从上向下看），
那么直导线右边的磁场垂直纸面进入，左边的磁场垂直纸面出来，故 B 不正确；
C、伸开右手，弯曲的四指则指电流方向，即逆时针（从右向左看），大拇指则指圆环内部磁场的方向，即水平
向右，故 C 正确；
D、伸开右手，弯曲的四指所指电流方向，即从左端进入，由右端出来，大拇指所指圆环内部磁场的方向，则磁
感线应是向左，故 D 正确；
本题选不正确的，
故选：B。
3．【解答】解：A、放射性元素的半衰期与温度无关，故 A 错误；
B、卢瑟福的 α 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，故 B 正确；
C、γ 射线穿透能力最强，故 C 错误；
D、光电效应现象揭示了光的粒子性，故 D 错误；
故选：B。
4．【解答】解：ABCD、氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为：E＝﹣3.40eV﹣（﹣13.6eV）＝


10.20eV＞3.11eV，
故要产生可见光，氢原子吸收能量后，最起码要跃迁到 n≥2 能级；即最少应给氢原子提供的能量为 10.2eV，故
C 正确，ABD 错误
故选：C。
5．【解答】解：A、根据电流的微观公式：I＝nesv，可知电子的运动速率大，电流不一定越大，还与导体的横截面
积等因素有关，故 A 错误；
B、根据公式：I＝ 是电流的定义式，单位时间内通过导体横截面积的电量越多，导体中的电流越大。故 B 正
确；
C、电流的加减使用代数方法，不使用平行四边形定则，所以电流是标量，故 C 错误；
D、电荷的定向移动形成电流，定向移动的可以是正电荷，也可以是负电荷，还可能是正、负电荷向相反方向定
向移动形成的。故 D 错误。
故选：B。
6．【解答】解：相距为 r 时，根据库仑定律得：F＝ ＝ ；
接触后，各自带电量变为 Q′＝ ＝ ，
则此时 F′＝ ＝ 两式联立得 F′＝ F，故 D 正确，ABC 错误，
故选：D。
7．【解答】解：A、虽然此核反应生成物中产生了 He，但此反应不是 α 衰变，故 A 错误；
B、根据质量数、电荷数守恒可知，X 的质量为 6，电荷数为 3，因此质子数和中子数均为 3，故 B 错误；
C、此核反应过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，此过程有质量亏损，故 C 正确；
D、X 的结合能是 3 个中子和 3 个质子结合成 X 所释放的能量，而此核反应是 X 与中子结合生成 He 和 H 所释放
的能量，故 D 错误。
故选：C。
8．【解答】解：A、磁感应强度由磁场本身决定，与电流、导线长度、导线受到的安培力无关，故 A 错误；
B、C、根据左手定则可知，磁感应强度的方向与电流所受的安培力 F 的方向垂直，与通过该点的磁感线的切线
方向相同。故 B 错误，C 错误；


D、在磁场中确定的地方磁感应强度 B 是确定的，与 F 和 IL 的大小无关。故 D 正确；
故选：D。
9．【解答】解：AB、电场线的疏密表示电场强弱，电场线越密的地方，电场强度越强；而电场线的疏密与电势的
高低无关。故 AB 错误；
CD、沿着电场线的方向，电势降低，但电场线的方向与电场强度的大小无关，故 C 正确 D 错误；
故选：C。
10．【解答】解：据闭合电路欧姆定律得：回路电流为
导体棒的有效长度 ，
导体棒所受安培力 ，故 B 正确，ACD 错误；
故选：B。
二、多项选择题（本大题共 4 小题每小题 4 分，共 16 分每小题有多个选项是符合题目要求的全部选对的得 4 分，
选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分）
11．【解答】解：A、a、b 是匀强电场中的两点，电场强度相同，a、b 连线与板不平行，则与电场线不垂直，所以 a
点的电势高于 b 点的电势。故 A 正确。
B、等量异种电荷连线的两个点，沿着电场线的方向，电势降低，则 a 的电势高于 b 的电势。由于电场线关
于两电荷连线上下对称，场强相同。故 B 正确。
C、a、b 是同一等势面上的两点，电势相同，场强大小相等，但方向不同，故 C 错误。
D、根据电场线的对称性可知，ab 两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，故 D 错误。
故选：AB。
12．【解答】解：A、入射光的光强一定时，单位时间内射到金属上的光子数一定，产生光电效应时，单位时间内逸
出的光电子数一定，故 A 错误。
B、逸出功 W0 和极限频率 vc 之间应满足关系式 W0＝hvc．故 B 正确。
C、根据光电效应方程 EKm＝hγ﹣W0，可知，用同一种单色光照射同一种金属，从金属中逸出的所有光电子的最
大初动能一定相同，但初动能不一定相同，故 C 正确。
D、设遏止电压为 Uc，由动能定理得﹣eUc＝0﹣EKm，结合 EKm＝hγ﹣W0，得 Uc＝ ．不同金属逸出功
W0 不同，则遏止电压不同，故 D 错误。


故选：BC。
13．【解答】解：带电粒子在磁场中，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据 qvB＝m 得，最大速度 v＝ ，
则最大动能 Ekm＝ mv
2
＝ ，
最大动能与金属盒的半径以及磁感应强度有关，与交流电的频率和加速电压的大小无关，故 AC 错误，BD 正确。
故选：BD。
14．【解答】解：A、由题意知：D 点电势为 5V，根据对称性，0V 电势应该在 BD 的中点，又因为∠B＝60°，故
电场线沿 BC 方向，且由 C 指向 B，故 A 错误。
B、由题意 BC＝0.2m，得 E＝ ＝ ＝100V/m，故 B 正确。
CD、将一带电量为 q＝4×10
﹣5
C 的正电荷从 A 点移到 D 点，电场力做负功 W＝Uq＝5V×4×10
﹣5
C＝2×10
﹣4
J，
电势能增大了 2×10
﹣4
J，故 C 错误，D 正确。
故选：BD。

三、实验题（本大题共 5 小题，计 24 分）
15．【解答】解：由图所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为 2.5mm，游标尺示数为 21.0×0.01mm＝0.210mm，螺
旋测微器示数为 2.5mm+0.210mm＝2.710mm；
由图乙所示可知，游标卡尺主尺示数为 3.9cm＝39mm，游标尺示数为 15×0.05mm＝0.75mm，游标卡尺示数为
39mm+0.75mm＝39.75mm＝3.975cm。
故答案为：2.710；3.975。
16．【解答】解：（1）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的
变化情况，故 A 正确，B 错误；
故选：C。
（2）A、两板间距离 d 减小，根据电容的决定式 C＝ 知，电容 C 增大，根据 C＝ 知，电荷量不变，则
电势差减小，指针偏角变小，故 A 错误；
B、两级的正对面积减小，根据电容的决定式 C＝ 知，电容 C 减小，根据 C＝ 知，电荷量不变，则电


势差增大，指针偏角变大，故 B 正确；
C、在两极板间插入电介质，电容 C 增大，根据 C＝ 知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小，故 C
错误；
故答案为：（1）A；（2）B。
17．【解答】解：（1）选择×100 倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针示数太小，选择倍率
太大，为准确测量电阻阻值，
A、应换用小挡位，换用×10 倍率档；
B、将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
（2）由图示表盘可知，测量结果为：13×10＝130Ω；
故答案为：（1）A、×10；B、欧姆调零；（2）130。
18．【解答】解：（1）根据电表的改装原理可知，应并联的电阻 R＝ ；
（2）根据电表的改装原理可知，R2 的阻值为 Ω；
故答案为：（1）1.8；（2）1000；
19．【解答】解：（1）由题意可知水果电池内阻较大，为减小实验误差，相对于电源来说，电流表应采用内接法，
因此应选择图 a 所示电路图。
（2）由图示电源 U﹣I 图线可知，图象与纵轴截距为 1.35，则电源电动势为：E＝1.35V；
电池内阻为：r＝| |＝| |Ω＝450Ω；
故答案为：（1）a；（2）1.35，450。
四、解答题（共 3 小题，满分 30 分）
20．【解答】解：分析电路结构，电动机和灯泡并联，
（1）灯泡 L 正常发光，则路端电压 U＝8V，根据电功率公式可知，IL＝ ＝3A，
根据闭合电路欧姆定律可知，E＝U+Ir，
解得干路电流，I＝4A，
则流过电动机的电流，IM＝I﹣IL＝1A，
2min＝120s，


电动机工作 2min 产生的热量，Q＝ ＝1
2
×2×120J＝240J。
（2）电动机的总功率 P＝UIM＝8W，
根据能量守恒定律可知，输出功率 P'＝P﹣ ＝8W﹣2W＝6W。
答：（1）电动机工作 2min 产生的热量为 240J。
（2）电动机的输出功率为 6W。
21．【解答】解：（1）电子在电场中的加速，由动能定理得：
eU＝ mv0
2

设电子的竖直偏移量为 y，则根据类平抛运动规律可得：
L＝v0t
y＝ at
2

由牛顿第二定律得：a＝
解得：y＝
（2）E1＝2E，其他条件不变，则偏转位移为：y′＝2y＝
由动能定理可得：eU+eE1y′＝EK
解得：EKB＝eU+
答：（1）电子从 B 点离开偏转电场时的竖直方向的位移 y 为 。
（2）若仅将偏转电场的电场强度提高为原来的 2 倍，粒子从偏转电场射出时的动能为 eU+ 。
22．【解答】解：（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛仑兹力与电场力相等，即：
B0qv＝qE，
解得：v＝ ＝2000m/s
（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，轨迹如图所示



由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有：Bqv＝m
由几何关系有：tan ＝
离子的比荷为： ＝2×10
4
C/kg；
（3）弧 CF 对应圆心角为 θ，离子在圆形磁场区域中运动时间 t，
t＝ ?T
T＝
解得：t＝ 。
答：（1）离子速度 v 的大小为 2000m/s；
（2）离子的比荷为 2×10
4
C/kg；
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间 t 为 。