福建省莆田市第十五中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析

福建省莆田市第十五中学2022-2023学年高二物理上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)如图所示，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距的等势面。两粒子M、N的质量相等，所带电荷量的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则（

）

A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速率小于M在c点的速率C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零参考答案：D2.（单选）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法中正确的是()A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力参考答案：A3.（单选）沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同参考答案：C4.一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为点。在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与点在同一条直线上时，穿过线圈的A.磁通量最大，磁通量变化率最大B.磁通量最大，磁通量变化率最小C.磁通量最小，磁通量变化率最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小参考答案：B5.如图为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿方向，下列不正确的是：()A．质点A、D的振幅相等

B．该时刻质点B、E的速度大小相等C．该时刻质点D、F的加速度为零D．该时刻质点C正向上运动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在x轴上方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴的下方有沿-y方向的匀强电场，场强大小为E。有一质量为m，带电量为q的粒子（不计重力），从y轴上的M点（图中未标出）静止释放，最后恰好沿y的负方向进入放在N（a,0）点的粒子收集器中，由上述条件可以判定该粒子带

电荷，磁场的方向为

，M点的纵坐标是

。参考答案：负

向里

n=1、2、37.用如图1所示的电路测量某电阻Rx的阻值，某次实验中两电表的示数情况，如图2．则：电流表A的示数为

A，电压表V的示数为

V．若已知电压表的内阻为5kΩ，电流表的内阻为0.5Ω，则待测电阻的真实值为

．参考答案：0.30；2.40；7.5Ω．【考点】伏安法测电阻；用多用电表测电阻．【分析】根据图示电表确定其量程与分度值，根据指针位置读出其示数，然后应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出待测电阻阻值．【解答】解：由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数：I=0.30A，由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数：U=2.40V，待测电阻阻值：RX=﹣RA=﹣0.5=7.5Ω；故答案为：0.30；2.40；7.5Ω．8.在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点。当皮带轮匀速转动时，皮带与轮间不打滑。a、b两点的角速度的大小关系是ωa_______ωb（选填“>”、“=”或“<”）。参考答案：<

9.一闭合线圈有50匝，总电阻为20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由增加到，则线圈中的感应电动势E＝

V，线圈中的平均电流强度I＝

A．参考答案：2

0.1

10.质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量均为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾．现小孩a沿水平方向以速率v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相对于静止水面）向后跃入水中，则小孩b跃出后小船的速度方向

（填向前或向后），大小为

（水的阻力不计）．参考答案：向前，（1+）v0．【考点】动量守恒定律．【分析】水的阻力不计，小孩a、小孩b和小船系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解，也可以先对小孩a跳出过程运用动量守恒定律，再对小孩b跳出过程运用动量守恒定律求小船的速度．【解答】解：设小孩b跃出后小船的速度为v′，取小船原来的速度方向为正，根据动量守恒定律，有（M+2m）v0=Mv′+mυ﹣mυ解得v′=（1+）v0，方向向前．故答案为：向前，（1+）v0．11.两个氘核（）聚变成氦核（）的核反应方程为

。已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，氦核质量为3.0150u，1u相当于931MeV，则上述核反应中释放的核能为

MeV（保留三位有效数字）。

参考答案：；3.26MeV12.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。参考答案：13.粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中，设都能飞出电场，则它们离开匀强电场时，侧向位移之比y:yH=

，动能增量之比=

。参考答案：1：2

2：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.分别用波长为和的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为，以表示普朗克常量，表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？参考答案：见解析解：设此金属的逸出功为,根据光电效应方程得如下两式：当用波长为的光照射时：

①

（2分）当用波长为的光照射时：

②

（2分）又因为：

③

（2分）解①②③得：

④

（2分）17.如图，MN、PQ两条平行的粗糙金属轨道与水平面成θ=37°角，轨距为L=1m，质量为m=0.6kg的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值r=0.1Ω．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T．P、M间接有R1=4Ω的电阻，Q、N间接有R2=6Ω的电阻．杆与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，若轨道足够长且电阻不计，现从静止释放ab，当金属杆ab运动的速度为10m/s时，求：（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）金属杆ab之间的电压；（2）定值电阻R1消耗的电功率；（3）金属杆ab运动的加速度大小．参考答案：解：（1）当金属杆ab运动的速度为10m/s时，ab杆产生的感应电动势为E=BLv=0.5×1×10V=5VR1与R2并联的总电阻R==2.4Ω流过ab杆的电流为I==A=2A金属杆ab之间的电压U=IR=4.8V（2）定值电阻R1消耗的电功率P==W=5.76W（3）杆ab受到的安培力F安=BIL=1N对杆ab进行受力分析如图，根据牛顿第二定律得mgsinθ﹣μmgcosθ﹣F安=ma解得：金属杆ab运动的加速度大小a=0.33m/s2．答：（1）金属杆ab之间的电压为4.8V；（2）定值电阻R1消耗的电功率为5.76W；（3）金属杆ab运动的加速度大小为0.33m/s2．18.（14分）如图所示，有一倾角为的光滑绝缘细杆，其长度为L，在细杆底端固定一带正电小球B。现将一质量为m，电荷量为q的带正电小球A套在细杆上，从最高点由静止释放，小球在到达细杆中点C时达到最大速度Vm。若重力加速度为g，静电力常量为k。求：

（1）小球B所带电荷量为多大？（2）小球A在