河南省开封市东方红中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析

河南省开封市东方红中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选）如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则下列说法正确的是(

)A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC．粒子在A点的动能比在B点少0.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J参考答案：D2.(单选)磁场中任一点的磁场方向规定为小磁针在磁场中（

）A所受磁场力的方向

B、北极所受磁场力的方向C、南极所受磁场力的方向

D、所受磁场力作用转动的方向参考答案：B3.如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为，下列措施正确的是A．换一个电阻为原来2倍的灯泡

B．把磁感应强度B增为原来的2倍C．换一根质量为原来倍的金属棒

D．把导轨间的距离增大为原来的参考答案：AC4.如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将A．N减小，f=0

B．N减小，f≠0C．N增大，f=0

D．N增大，f≠0参考答案：C5.如图所示，平行板电容器充电后，在其正中P点处有一个带电微粒恰好能保持静止状态。用什么方法能使该带电微粒仍在原处保持静止，且电势能增加？（

）A.K闭合,将上极板M接地，下移N

B.K闭合,将下极板N接地，左移MC.K断开,将上极板M接地，下移M

D.K断开,将下极板N接地，上移N

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为3m/s2，则物体在第2秒末的速度大小是m/s，2秒内的位移大小是

m．参考答案：6，6【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度公式求解速度，根据位移公式求解位移．【解答】解：物体做初速度为零的匀加速直线运动，2s末时的速度：v=at=3×2=6m/s前4s的位移：x===6m故答案为：6，67.如图所示某交流电流随时间变化的图像，这个电流的周期T=_____________，有效值I＝____________，表达式i＝__________________参考答案：8.(1)在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为________N，在两者连线的中点处，电场强度大小为________N/C.(2)如图，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且α＜β.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为，，两球落地时间为，，落地时水平位移为，，则________，______，______.(填＞，＜或＝)参考答案：

(1).

(2).

(3).＞

(4).＝

(5).＜(1)已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C，距离r=0.2m，根据库仑定律它们之间的相互作用力。两点电荷在中点处产生的场强大小，方向相同；在两者连线的中点处，电场强度大小。(2)对小球受力分析，根据平衡条件有：、，由于β＞α，所以；同时剪断两根细线后，水平方向有，则水平方向上，a的加速度小于b的加速度；竖直方向上两球均只受重力做自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，；由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小。9.将一个在地球上校准了的摆钟带到月球上，摆钟将变

（慢、快）

；这时为了调准摆钟，应将摆长调

（长、短）

。参考答案：10.如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用电阻不计的导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是____极，Ⅱ是____极，a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是____

参考答案：N

S

a＝c＞d＝b11.静止在匀强磁场中的U，放出α粒子，衰变成Th，衰变后Th的速度方向与磁场方向垂直．（1）写出衰变方程：

；（2）Th的轨道半径与α粒子的轨道半径之比为

．参考答案：（1）；（2）1：45．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动量守恒定律；原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】（1）根据质量数守恒和电荷数守恒，写出衰变方程．（2）根据动量守恒定律得知，U与α粒子的动量大小相等，它们在磁场中由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力，由牛顿第二定律求出半径的表达式，再根据两粒子的质量数、电荷数，求出半径之比．【解答】解：（1）根据质量数和电荷数守恒可知，衰变的方程为：（2）在磁场中两粒子由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力得：Bqv=m由上式得：R=由动量守恒定律可知，两粒子的动量大小相等，方向相反；所在磁场相同，则有：===；故答案为：（1）；（2）1：45．12.(2分)电磁波在真空中传播的速度为__________m／s。参考答案：3×1013.如图所示，一个边长为L的正方形金属框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界磁场边缘，金属框上半部分处于磁场内，磁场随时间均匀变化，满足B=kt关系。已知细线能承受最大拉力T=2mg，从t=0开始计时，经t=________细线会被拉断.参考答案：t=2mgR/k2L3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（

）A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平的平行虚线间距d=10cm，其间有磁感应强度B=1.0T的匀强磁场．一个正方形线圈ABCD的边长l=10cm，质量m=100g，电阻R=0.04W．开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离h=80cm．将线圈由静止释放，取g=10m/s2，求：（1）线圈下边缘刚进入磁场时，CD两端的电势差（2）线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小（3）整个线圈穿过磁场过程中产生的电热Q．参考答案：解：（1）设线框进入磁场的速度为v，根据动能定理可得：mgh=，解得：v=4m/s；根据法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势为：E=BLv=0.4V，CD两端电压为路端电压，则有：UCD==0.3V；（2）根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：I==10A，此时的安培力大小为F=BIL=1N，方向向上，重力为：G=mg=1N，所以加速度为：a==0；（3）根据功能关系可知，产生的热量等于重力势能减少量，则哟：Q=2mgd=0.2J．答：（1）线圈下边缘刚进入磁场时，CD两端的电势差为0.3V；（2）线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小为0；（3）整个线圈穿过磁场过程中产生的电热为0.2J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）根据动能定理求解速度，根据法拉第电磁感应定律求解产生的感应电动势，由此得到CD两端电压；（2）根据闭合电路的欧姆定律和安培力计算公式求解安培力，根据牛顿第二定律求解加速度；（3）根据功能关系求解产生的热量．17.如图所示，一质量M=4Kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ=37°，一质量m=2kg的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，则地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：解：选取A和B和整体为研究对象，它受到重力（M+m）g、地面支持力FN、墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用而处于平衡状态，根据平衡条件有：FN﹣（M+m）g=0F=f可得：FN=（M+m）g=60N再以B为