河南省開封市敬業(yè)中學2022-2023學年高二物理下學期期末試題含解析

河南省開封市敬業(yè)中學2022-2023學年高二物理下學期期末試題含解析一、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.如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線向左通過電容器，則在此過程中，該粒子（

）A.所受重力與電場力平衡

B.電勢能逐漸增加C.動能逐漸增加

D.做勻變速直線運動參考答案：B2.（多選）如圖是“牛頓擺”裝置，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球．當把小球1向左拉起一定高度，如圖甲所示，然后由靜止釋放，在極短時間內經(jīng)過小球間的相互碰撞，可觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，如圖乙所示．關于此實驗，下列說法中正確的是（）A．上述實驗過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒B．上述實驗過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量不守恒C．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的釋放高度D．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同參考答案：解：A、B、球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，由分析知說明該過程，每兩個小球碰撞的過程機械能守恒、動量守恒，不是5個小球的系統(tǒng)，故A錯誤，B錯誤；C、D、如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同，故D正確，C錯誤；故選：D3.某同學利用計算機模擬A、B兩球碰撞來驗證動量守恒，已知A、B兩球質量之比為2∶3，用A作入射球，初速度為v1=1.2m/s，讓A球與靜止的B球相碰，若規(guī)定以v1的方向為正，則該同學記錄碰后的數(shù)據(jù)中，肯定不合理的是

（

）次數(shù)ABCDV1/0.480.60－1.20－0.24V2/0.480.401.600.96參考答案：BC根據(jù)碰撞特點：動量守恒、碰撞后機械能不增加、碰后速度特點可以判斷不合理的是BC。4.如圖所示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與通電直導線共面，若使線框逐漸遠離（平動）通電導線，則穿過線框的磁通量將(

)A．逐漸減小

B．逐漸增大C．保持不變

D．不能確定參考答案：A5.關于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．α射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B．β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C．γ射線是由原子核外的內層電子躍遷產(chǎn)生D．通過化學反應不能改變物質的放射性參考答案：D【考點】天然放射現(xiàn)象．【分析】本題考查三種射線的來源：α射線是具有放射性的元素的原子核在發(fā)生衰變時兩個中子和兩個質子結合在一起而從原子核中釋放出來．β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個中子轉化成一個質子同時釋放出一個高速電子即β粒子．γ射線是原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時產(chǎn)生的能量以γ光子的形式釋放．放射性元素的放射性是原子核自身決定的．【解答】解：A、α射線是具有放射性的元素的原子核在發(fā)生衰變時兩個中子和兩個質子結合在一起而從原子核中釋放出來．故A錯誤．B、β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個中子轉化成一個質子同時釋放出一個高速電子即β粒子．故B錯誤．C、γ射線是原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時產(chǎn)生的能量以γ光子的形式釋放．故C錯誤．D、放射性元素的放射性是原子核自身決定的，而化學反應不能改變原子的原子核，故化學反應并不能改變物質的放射性．故D正確．故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.勻強電場內，在同一條水平電場線上有相距的a、b兩點（a點在b點的左側），在的外力作用下，的正電荷朝外力方向勻速地從a點移到b點，則a、b兩點的電勢差為，該電場的方向向（選填“左”或“右”）。參考答案：7.金屬導體通電時，導體中自由電子定向移動的方向與電流方向

【7】

（選填“相同”或“相反”）。一段金屬電阻絲的電阻為R，當在它的兩端加上電壓U時，則在通電時間t內通過金屬電阻絲橫截面的電子個數(shù)為n=

【8】

（已知一個電子的電荷量為e）參考答案：相反；

8.在探究磁場產(chǎn)生電流的條件時，做了下面實驗（下左圖）：由線圈，電流表構成的閉合回路。磁場提供：條形磁鐵。請?zhí)顚懹^察到現(xiàn)象:實驗過程電流表的指針（填偏轉或不偏轉）條形磁鐵插入線圈過程

條形磁鐵靜止在線圈中

條形磁鐵從線圈中抽出過程

由這個實驗可以得出磁場產(chǎn)生電流的條件是：

。參考答案：偏轉

不偏轉

偏轉

閉合回路中的磁通量發(fā)生變化9.（4分）質子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，則這兩粒子的動能之比Ek1:Ek2=

，周期之比T1:T2=

。參考答案：

1:2

1:210.一臺發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的瞬時值表達式為：e=311sin314tV，則此發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值為_______V，有效值為_______V，發(fā)電機轉子的轉速為_______轉/秒。參考答案：311，220，100，11.在學習了光的衍射現(xiàn)象后，徐飛同學回家后自己設置了一個小實驗。在一個發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個大小可以調節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調至完全閉合的過程中，他在屏上看到的現(xiàn)象是：先是________，再是________，最后________.參考答案：圓形亮斑

圓形亮環(huán)（衍射圖樣）

完全黑暗12.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab＝Ubc，實線為一帶正電的質點（不計重力），僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知a、b、c三個等勢面中的，

的電勢最高。帶電質點通過M點時的動能比通過N點時

（填大、小、相等）。帶電質點通過M點時的加速度比通過N點時

（填大、小、相等）。參考答案：．a(chǎn)

小

大13.一個中性的物體失去一些電子，這個物體就帶

電；反之，這個中性的物體得到一些電子，它就帶

電。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強增大；“查理定律”指出：一定質量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強增大；請你用分子運動論的觀點分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強的方式有何不同。參考答案：一定質量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動能不變，每次分子與容器碰撞時平均作用力不變，而體積減小，單位體積內分子數(shù)增大，相同時間內撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強增大，（4分）一定質量的氣體，若體積保持不變，單位體積內分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運動加劇，對容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強增大。（4分）第一次只改變了單位時間內單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強的兩個因素：單位時間內單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）如圖所示，相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連，開關S閉合后，M、N間有勻強電場，一個帶電粒子以垂直電場方向從M板邊緣射入電場，恰打在N板中點，若不計重力，為了使粒子恰好能飛出電場，N板應向下移動多少？參考答案：Δs1＝dx－d＝d…17.如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為a=10cm和b=20cm，內阻為r=5Ω，在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以ω=rad/s的角速度勻速轉動，轉動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部R=20Ω的電阻相接。求電鍵S合上后，（1）寫出線圈內產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式；（2）電壓表和電流表示數(shù)；（3）從計時開始，線圈轉過的過程中，通過外電阻R的電量。參考答案：（1）e=cost（V）（2）40V，2A（3）0.04C【分析】（1）根據(jù)感應電動勢最大值Em=nBSω，從垂直于中性面開始計時，則可確定電動勢的瞬時表達式；（2）根據(jù)交流電的最大值與有效值的關系，結合閉合電路歐姆定律，即可確定電流表與電壓表示數(shù)；（3）根據(jù)電量表達式，與感應電動勢結合，得出q=I△t=公式，從而可求得?！驹斀狻浚?）線圈從平行磁場開始計時，感應電動勢最大值：Em=nBSω=V。故表達式為：e=Emcosωt=cost（V）；（2）根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關系可知，有效值：，代入數(shù)據(jù)解得E=50V。電鍵S合上后，由閉合電路歐姆定律得：，U=IR。聯(lián)立解得I=2A，U=40V；（3）由圖示位置轉過90°的過程中，通過R上的電量為：q=I△t=，代入數(shù)據(jù)解得，q=0.04C?！军c睛】本題主要考查了交流電的產(chǎn)生及其表達式與相關物理量的求解，較為簡單。18.如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應強度為B的無限大勻強磁場，質量為m、電荷量為+q的粒子1在紙面內以速度v0從O點射入磁場，其方向與MN的夾角α=30°；質量為m、電荷量為﹣q（q＞0）的粒子2在紙面內也從O點沿相同的方向射入磁場，其速度大小也為v0．已知粒子1、2同時到達磁場邊界的A、B兩點離開磁場（圖中未畫出），不計粒子的重力及粒子間的相互作用．求：（1）求兩粒子在磁場邊界上的穿出點A、B之間的距離d；（2）1、2兩粒子在磁場中運動的時間之比t1：t2．參考答案：解：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，運動軌跡如圖所示，由牛頓第二定律得：qvB=m，由幾何知識得：d1=2Rsin30°，d1=