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

河南省開封市敬業(yè)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理下學(xué)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(biāo)記5個小鋼球．當(dāng)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(nèi)經(jīng)過小球間的相互碰撞，可觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同，如圖乙所示．關(guān)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(dá)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(xué)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(zhì)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(xué)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(dǎo)線右邊有一個矩形線框，線框平面與通電直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離（平動）通電導(dǎo)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(guān)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(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D．通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)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(zhì)子結(jié)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(zhuǎn)化成一個質(zhì)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(zhì)子結(jié)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(zhuǎn)化成一個質(zhì)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(xué)反應(yīng)不能改變原子的原子核，故化學(xué)反應(yīng)并不能改變物質(zhì)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(nèi)，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(cè)），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(dǎo)體通電時，導(dǎo)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(dāng)在它的兩端加上電壓U時，則在通電時間t內(nèi)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(gòu)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(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)）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(zhuǎn)

不偏轉(zhuǎn)

偏轉(zhuǎn)

閉合回路中的磁通量發(fā)生變化9.（4分）質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進(jìn)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(dá)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(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為_______轉(zhuǎn)/秒。參考答案：311，220，100，11.在學(xué)習(xí)了光的衍射現(xiàn)象后，徐飛同學(xué)回家后自己設(shè)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(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)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(zhì)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(zhì)點通過M點時的動能比通過N點時

（填大、小、相等）。帶電質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(nèi)分子數(shù)增大，相同時間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(yīng)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(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)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(guān)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(yīng)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(nèi)阻為r=5Ω，在磁感應(yīng)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(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)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(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達(dá)式；（2）電壓表和電流表示數(shù)；（3）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)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(yīng)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(dá)式；（2）根據(jù)交流電的最大值與有效值的關(guān)系，結(jié)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(dá)式，與感應(yīng)電動勢結(jié)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(yīng)電動勢最大值：Em=nBSω=V。故表達(dá)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(guān)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(zhuǎn)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。【點睛】本題主要考查了交流電的產(chǎn)生及其表達(dá)式與相關(guān)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(yīng)強度為B的無限大勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子1在紙面內(nèi)以速度v0從O點射入磁場，其方向與MN的夾角α=30°；質(zhì)量為m、電荷量為﹣q（q＞0）的粒子2在紙面內(nèi)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(dá)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=