山西省太原市重型機械學院子第中學2022-2023學年高二物理下學期期末試卷含解析

山西省太原市重型機械學院子第中學2022-2023學年高二物理下學期期末試卷含解析一、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.（多選題）1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示．這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構成，其間留有空隙，下列說法正確的是()A．離子由加速器的中心附近進入加速器B．離子由加速器的邊緣進入加速器C．離子從磁場中獲得能量D．離子從電場中獲得能量參考答案：AD2.如圖所示質(zhì)量相等的A、B兩個球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6m/s，B球的速度是—2m/s，不久A、B兩球發(fā)生了對心碰撞。對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學們做了很多種猜測，下面的哪一種猜測結果一定無法實現(xiàn)的是

A．υAˊ=—2m/s，υBˊ=6m/s

B．υAˊ=2m/s，υBˊ=2m/s

C．υAˊ=lm/s，υBˊ=3m/s

D．υAˊ=—3m/s，υBˊ=7m/s參考答案：D3.如圖所示，一個單匝矩形導線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸oo′勻角速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動周期為T0。線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em，則

（）A．線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為B．線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C．線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的最大值為EmD．經(jīng)過2T0的時間，通過線圈電流的方向改變2次參考答案：BC4.如圖所示為兩個帶等量點電荷周圍的電場線分布（電場線方向未標出），則（）A.A只能帶正電B.A只能帶負電C.若A帶正電，則B肯定是帶負電的D.若A帶正電，則B肯定是帶正電的參考答案：C根據(jù)等量異種電荷電場分布可得，AB為異種電荷，所以若A帶正電，則B肯定是帶負電的，C正確。5.關于原子核，下列說法中正確的是（

）A．原子核能發(fā)生β衰變說明原子核內(nèi)存在電子B．核反應堆利用鎘棒吸收中子控制核反應速度C．輕核的聚變反應可以在任何溫度下進行D．一切核反應都能釋放核能參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m1=2kg的帶電絕緣球A，在光滑水平面上，從無限遠處以初速度10m/s，向另一個固定在水平面上帶同號電荷的絕緣球B靠近，B球的質(zhì)量為m2=3kg，在它們相距到最近時，總的動能為_________________J，它們具有的電勢能為_________________J。參考答案：0，

1007.參考答案：5

18.如圖，兩平行金屬板間電場是勻強電場，場強大小為1.0×104V／m，A、B兩板相距1cm，則A、B間電勢差UAB＝______V；C點與A相距0.4cm，若令B板接地（即電勢φ=0），則C的電勢φC是_________V；將帶電量為－1.0×10-12C的點電荷置于C點，其電勢能為________J．參考答案：

100

60

_－6×10-11_

9.如圖所示，在場強為E的水平勻強電場中，一根長為l的絕緣桿，兩端分別固定著帶有電量＋q和－q的小球（大小不計）．現(xiàn)讓緣絕桿繞中點O逆時針轉(zhuǎn)動角，則轉(zhuǎn)動中帶電小球克服電場力做功為__________________．參考答案：10.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，a點在兩導線的中間與兩導線的距離均為r，b點在導線2右側，與導線2的距離也為r．現(xiàn)測得a點磁感應強度的大小為B，則去掉導線1后，b點的磁感應強度大小為________，方向________．

參考答案：

，垂直紙面向外11.某一回旋加速器，兩半圓形金屬盒的半徑為R，它們之間的電壓為U，所處的磁場的感應強度為B，帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，則帶電粒子所能獲得的最大動能為__________參考答案：12.如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，驗電器指針保持一定偏角．(1)現(xiàn)用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．(2)使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉(zhuǎn)．那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針________(填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)．(3)光電效應實驗和康普頓實驗都證明了光具有________(填“粒子性”或“波動性”)．甲圖中金屬片張開是因為驗電器帶________(填“正”或“負”)電，若改用強度較弱的紫外線照射鋅板________(填“能”或“不能”)使金屬片張開；乙圖中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．參考答案：

(1).減小

(2).無

(3).粒子性

(4).正

(5).能

(6).>【詳解】(1)在A處用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，會使鋅板上帶的正電減少，驗電器指針偏角將減小。(2)鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉(zhuǎn)，說明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應；改用紅外線燈照射鋅板，紅外線的頻率小于黃光的頻率，紅外線也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應，驗電器指針無偏轉(zhuǎn)。(3)光電效應實驗和康普頓實驗都證明了光具有粒子性。紫外線燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，驗電器帶正電，驗電器的金屬片張開。只要入射光的頻率大于截止頻率，光電效應就會發(fā)生。較弱的紫外線照射鋅板，鋅板一樣產(chǎn)生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，驗電器帶正電，驗電器的金屬片張開。乙圖中光子與電子碰撞后，光子的能量減小，光子的頻率減小，則。13.（4分）在我們生活的世界中，有各種形式的能源，如：煤炭、石油、太陽能、汽油。按照不同的劃分，上述能源中屬于一次能源的是____________，屬于常規(guī)能源的是____________。

參考答案：太陽能、煤炭、石油；煤炭、石油、汽油三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點，均給分。

（1分）

15.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.使一定質(zhì)量的理想氣體按圖甲中箭頭所示的順序變化，圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線．(1)已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA＝300K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？(2)將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫成體積V和溫度T表示的圖線(圖中要標明A、B、C、D四點，并且要畫箭頭表示變化的方向)．說明每段圖線各表示什么過程．參考答案：17.科研人員乘氣球進行科學考察．氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990kg．氣球在空中停留一段時間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時堵?。伦r氣球下降速度為1m/s，且做勻加速運動，4s內(nèi)下降了12m．為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物．此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運動，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s．若空氣阻力