河南省开封市敬业中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析

河南省开封市敬业中学2022-2023学年高二物理下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.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线向左通过电容器，则在此过程中，该粒子（

）A.所受重力与电场力平衡

B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加

D.做匀变速直线运动参考答案：B2.（多选）如图是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示．关于此实验，下列说法中正确的是（）A．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量不守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同参考答案：解：A、B、球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，由分析知说明该过程，每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒，不是5个小球的系统，故A错误，B错误；C、D、如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放，则3与4碰后，3停止4具有向右的速度，4与5碰撞交换速度，4停止5向右摆起；3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度，然后3与4碰撞，使4向右摆起；2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度，然后2与3碰撞交换速度，使3向右摆起；故经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同，故D正确，C错误；故选：D3.某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒，已知A、B两球质量之比为2∶3，用A作入射球，初速度为v1=1.2m/s，让A球与静止的B球相碰，若规定以v1的方向为正，则该同学记录碰后的数据中，肯定不合理的是

（

）次数ABCDV1/0.480.60－1.20－0.24V2/0.480.401.600.96参考答案：BC根据碰撞特点：动量守恒、碰撞后机械能不增加、碰后速度特点可以判断不合理的是BC。4.如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与通电直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将(

)A．逐渐减小

B．逐渐增大C．保持不变

D．不能确定参考答案：A5.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性参考答案：D【考点】天然放射现象．【分析】本题考查三种射线的来源：α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．放射性元素的放射性是原子核自身决定的．【解答】解：A、α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．故A错误．B、β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．故B错误．C、γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．故C错误．D、放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，故化学反应并不能改变物质的放射性．故D正确．故选D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.匀强电场内，在同一条水平电场线上有相距的a、b两点（a点在b点的左侧），在的外力作用下，的正电荷朝外力方向匀速地从a点移到b点，则a、b两点的电势差为，该电场的方向向（选填“左”或“右”）。参考答案：7.金属导体通电时，导体中自由电子定向移动的方向与电流方向

【7】

（选填“相同”或“相反”）。一段金属电阻丝的电阻为R，当在它的两端加上电压U时，则在通电时间t内通过金属电阻丝横截面的电子个数为n=

【8】

（已知一个电子的电荷量为e）参考答案：相反；

8.在探究磁场产生电流的条件时，做了下面实验（下左图）：由线圈，电流表构成的闭合回路。磁场提供：条形磁铁。请填写观察到现象:实验过程电流表的指针（填偏转或不偏转）条形磁铁插入线圈过程

条形磁铁静止在线圈中

条形磁铁从线圈中抽出过程

由这个实验可以得出磁场产生电流的条件是：

。参考答案：偏转

不偏转

偏转

闭合回路中的磁通量发生变化9.（4分）质子（）和粒子（）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=

，周期之比T1:T2=

。参考答案：

1:2

1:210.一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e=311sin314tV，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为_______V，发电机转子的转速为_______转/秒。参考答案：311，220，100，11.在学习了光的衍射现象后，徐飞同学回家后自己设置了一个小实验。在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到的现象是：先是________，再是________，最后________.参考答案：圆形亮斑

圆形亮环（衍射图样）

完全黑暗12.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知a、b、c三个等势面中的，

的电势最高。带电质点通过M点时的动能比通过N点时

（填大、小、相等）。带电质点通过M点时的加速度比通过N点时

（填大、小、相等）。参考答案：．a

小

大13.一个中性的物体失去一些电子，这个物体就带

电；反之，这个中性的物体得到一些电子，它就带

电。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关S闭合后，M、N间有匀强电场，一个带电粒子以垂直电场方向从M板边缘射入电场，恰打在N板中点，若不计重力，为了使粒子恰好能飞出电场，N板应向下移动多少？参考答案：Δs1＝dx－d＝d…17.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；（2）电压表和电流表示数；（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量。参考答案：（1）e=cost（V）（2）40V，2A（3）0.04C【分析】（1）根据感应电动势最大值Em=nBSω，从垂直于中性面开始计时，则可确定电动势的瞬时表达式；（2）根据交流电的最大值与有效值的关系，结合闭合电路欧姆定律，即可确定电流表与电压表示数；（3）根据电量表达式，与感应电动势结合，得出q=I△t=公式，从而可求得。【详解】（1）线圈从平行磁场开始计时，感应电动势最大值：Em=nBSω=V。故表达式为：e=Emcosωt=cost（V）；（2）根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，有效值：，代入数据解得E=50V。电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得：，U=IR。联立解得I=2A，U=40V；（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R上的电量为：q=I△t=，代入数据解得，q=0.04C。【点睛】本题主要考查了交流电的产生及其表达式与相关物理量的求解，较为简单。18.如图所示，直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的无限大匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的粒子1在纸面内以速度v0从O点射入磁场，其方向与MN的夹角α=30°；质量为m、电荷量为﹣q（q＞0）的粒子2在纸面内也从O点沿相同的方向射入磁场，其速度大小也为v0．已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点离开磁场（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用．求：（1）求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d；（2）1、2两粒子在磁场中运动的时间之比t1：t2．参考答案：解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，由牛顿第二定律得：qvB=m，由几何知识得：d1=2Rsin30°，d1=