福建省南平市武夷山市第一中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析

福建省南平市武夷山市第一中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是

A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间的距离发生了变化C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D．哈勃太空望远镜发现所接受到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去参考答案：BD2.如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，那么此过程产生的内能可能为（）A．10J B．8J C．6J D．4J参考答案：AB【考点】动量守恒定律；能量守恒定律．【分析】子弹射入木块过程中，系统所受合外力，动量守恒，由动量守恒定律和功能关系求出木块增加的动能范围，再进行选择．【解答】解：设子弹的初速度为V，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量为m．根据动量守恒定律得：mV=（M+m）v得，v=木块获得的动能为△Ek=Mv2==系统产生的内能为Q=mV2﹣（M+m）v2=可得Q＞△Ek=6J，故AB正确．故选：AB．3.下列说法正确的是

（

）A．物体之间发生作用时，先有作用力，后有反作用力B．大小相等而方向相反的一对力不一定就是作用力和反作用力C．作用力和反作用力的合力为零D．作用力和反作用力是同种性质的力参考答案：BD4.如右图所示，光滑导轨MN水平放置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中，导体P、Q的运动情况是()A．P、Q互相靠拢B．P、Q互相远离C．P、Q均静止

D．因磁铁下落的极性未知，无法判断参考答案：A5.（单选）如图所示，AOC是光滑的金属导轨，电阻不计，AO沿竖直方向，OC沿水平方向；PQ金属直杆，电阻为R，几乎竖直斜靠在导轨AO上，由静止开始在重力作用下运动，运动过程中P、Q端始终在金属导轨AOC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆从开始滑动到P端滑到OC的过程中，PQ中感应电流的方向(

)A．始终是由P→Q

B．先是由P→Q，后是由Q→PC．始终是由Q→P

D．先是由Q→P，后是由P→Q参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子的电势能

，电子的动能

，运动周期

．（填增大、减小、不变）参考答案：增大，减小，增大【考点】氢原子的能级公式和跃迁．【分析】电子绕核运动时，半径增大，电场力做负功，电势能增大，动能减小；根据库仑力提供向心力可分析周期的变化．【解答】解：氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子克服电场力做功，所以电子的电势能增大，电子的动能减小；根据库仑力提供向心力可得：，可知半径增大时运动周期增大．故答案为：增大，减小，增大7.如图所示是一匀强电场，在电场中有M、N、P三点，M、N的连线与电场线方向平行，P、N的连线与电场线方向垂直。已知场强E＝2×102N/C，MN间的距离s＝30cm，一个电荷量为q＝－4×10－8C的点电荷从M点沿MN连线移到N点，电势能

（填“增加”或“减少”)了

J，沿MP连线移到P点，电势能变化了

J。参考答案：增加

，

2.4×10－6

，

2.4×10－6

8.如图19所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点静止释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于

参考答案：2：1

9.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为

值；r>r0时，分子势能为

值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为

值；r<r0时，分子势能可以为

值。（填“正”、“负”或“零”）参考答案：正正负负或正，零10.一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O处，由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r，(r≤R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为___

_____(已知静电力恒量为k)参考答案：Qqr2/4R211.（2分）通常实验室用的铜导线长大约为0.4m,横截面积为0.4mm2,电阻率为1.7×10–8Ω·m,通以1A的电流,这根导线两端的电压为

V。参考答案：12.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带负电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为18eV和3eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－2eV，则它的动能应为______eV.参考答案：13.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的________点为振动加强的位置，图中的________点为振动减弱的位置。参考答案：：ba三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻均为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求：(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。参考答案：17.如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R．质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知∠POC=60°，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能．参考答案：解：（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为vC，圆轨道C点对滑块的支持力为FN由P到C的过程：mgR=mC点：FN﹣mg=m

解得FN=2mg

由牛顿第三定律得：滑块对轨道C点的压力大小F′N=2mg，方向竖直向下

（2）对P到C到Q的过程：mgR（1﹣cos60°）﹣μmg2R=0解得μ=0.25（3）A点：根据牛顿第二定律得mg=mQ到C到A的过程：Ep=m+mg2R+μmg2R

解得：弹性势能Ep=3mgR答：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力是2mg；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数是0.25；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能是3mgR．【考点】动能定理的应用；牛顿第三定律；机械能守恒定律．【分析】（1）由P到C的过程根据动能定理求解滑至C点时的速度，根据牛顿第二定律求解（2）对P到C到Q的过程根据动能定理求解动摩擦因数μ（3）Q到C到A的过程根据能量守恒求解．18.如图所示，在xOy平面上第一象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图。有一电子先后两次以相同的初速度垂直于y轴从P点射入电场中，当匀强电场的场