2022-2023学年福建省莆田市西许中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年福建省莆田市西许中学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.如图的交变电压是矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中产生的，下列说法中正确的（

）A．交流电压的有效值为5VB．交流电压的最大值为10V，频率为0.25HzC．0.01s末线框平面平行于磁场，通过线框的磁通量变化最快D．0.02s时通过线框的磁通量为零参考答案：C2.（多选题）中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD，现用光子能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解，反应方程为γ+D→p+n，若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）A．[mD+mp﹣mn）c2﹣E]

B．[（mD+mn﹣mP）c2﹣E]C．[（mD﹣mn﹣mP）c2+E] D．[（mD﹣mn﹣mP）c2+E]参考答案：CD【考点】爱因斯坦质能方程．【分析】氘核分裂的过程中质量增加，根据爱因斯坦质能方程可知是消耗一部分的能量转化为质量，然后根据能量守恒可正确解答．【解答】解：因质量增加消耗的能量为：△E=（mD﹣mP﹣mn）c2①设质子、中子的动能为Ek，根据能量守恒有：△E+E=2Ek②联立①②解得：Ek=[E﹣（mn﹣mp+mD）c2]=[（mD﹣mn﹣mP）c2+E]，故AB错误，CD正确．故选：CD．3.如图，形裸导线框abcd的长边长度为2L，短边的长度为L，在短边bc上接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x=2L处。则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电荷量为A．

B．C．

D．

参考答案：C4.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）．则g（）A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右参考答案：C【考点】楞次定律．【分析】线框进入时dc边切割磁感线，出来时ab边切割磁感线，因此根据右手定则可以判断出电流方向，注意完全进入时，磁通量不变，无感应电流产生；然后根据左手定则判断安培力方向．也可以利用楞次定律直接判断电流和受力方向．【解答】解：A、线框进入磁场时，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，即方向为a→d→c→b→a，故A错误；B、由右手定则可知，导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向，故B错误；C、由左手定则可知，导线框离开磁场时，受到的安培力方向向左，故C正确；D、导线框进入磁场时，受到的安培力方向向左，故D错误；故选：C5.（多选）下列说法中正确的是（

）A．通过导线单位横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大B．在某电池的电路中，每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J,那么这个电池的电动势是2VC．干电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VD．将1C电量的电荷由干电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O'连线延长线于C点。过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线CD交于NN'于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。参考答案：1.57.一只氖管的起辉电压（达到或超过起辉电压后氖管会发光）与交变电压V的有效值相等，若将这交变电压接到氖管的两极，在一个周期内，氖管的发光时间为

参考答案：8.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg可无摩擦滑动的滑块，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N（取g=10m/s2）．（1）若某次测量时，传感器a的示数为16N、b的示数为4.0N，则汽车做

运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为m/s2．（2）若某次测量时，传感器a的示数为零，则汽车做

运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为m/s2．参考答案：解：（1）对滑块在水平方向上受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律得

Fa﹣Fb=ma1，得a1===6m/s2，方向水平向右．则汽车做加速运动．（2）汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N，则当左侧弹簧弹力Fa′=0时，右侧弹簧的弹力Fb′=20N，根据牛顿第二定律，Fb′=ma2代入数据得：a2===10m/s2，方向水平向左．则汽车做减速运动．故答案为：（1）加速；6；

（2）减速；10．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）滑块在水平方向上受到两个力：a、b两个弹簧施加的弹力，这两个弹力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律列式求解．（2）a传感器的读数为零，即a侧弹簧的弹力为零，因两弹簧相同，a弹簧伸长多少，b弹簧就缩短多少．所以b弹簧的弹力变为20N，也就是滑块所受的合力为20N，由牛顿第二定律列方程求解．9.如图所示，一圆环以直径AB为轴作匀速转动，则环上P、Q两点线速度大小vP：vQ＝_________．如果环的转动周期为2s，则P点做圆周运动的角速度为_________rad/s．参考答案：，10.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y＝2.5cos（单位：m），式中k＝1m－1。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以v0＝5m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g＝10m/s2。则当小环运动到x＝m时的速度大小v＝__________m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝__________m处。

参考答案：，11.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、312.图11中ad表示线圈的正视图，它在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势按正弦规律变化，峰值为250V，则图中位置时线圈中感应电动势的大小为__

______．参考答案：

125V

13.某同学用电流表和电压表等仪器测量干电池的电动势和内电阻，实验中分别测量了新、旧电池各一节，根据测量结果分别作出新、旧电池的U—I图象如图10甲和乙所示．则图

（填“甲”或“乙”）表示新电池的U—I图象，由图象可求出新电池的内阻r1=

，旧电池的内电阻r2=

.参考答案：图

乙

表示新电池的U—I图象，

由图象可求出新电池的内阻r1=

1.5

，旧电池的内电阻r2=

3

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。15.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波上P点从波峰振动到波峰的最短时间是0.4s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？（3）这段时间里R通过的路程是多少？参考答案：17.如图1所示，光滑曲面AB与水平传送带BC在B处恰好平滑连接，质量m=1kg的物块从A点由静止滑下，当传送带静止不动时，物块最终停在距B点x=2.5m处的传送带上，调整皮带轮的运动角速度ω可以改变物块到达C点时的速度大小．已知A、B两点的竖直距离h=1.25m，BC长L=20m，皮带轮的半径R=0.1m，物块视为质点，传送带始终张紧且不打滑，取g=10m/s2．（1）求物块运动至B点时的速度大小．（2）求物块与传送带之间的动摩擦因数．（3）让传送带顺时针转动，设物块到达C点的速度大小为vC，试画出图2vC随皮带轮角速度ω变化关系的vC﹣ω图象．参考答案：解：（1）由A到B过程满足机械能守恒定律，即=m/s．（2）传送带静止不动，物块做减速运动直至停止，则根据动能定理可﹣，即=．（3）当传送轮顺时针转动，物块在传送带上一直加速到右端C，达到最大速度vC，则根据动能定理可得：即解得vC=，又vC=ωR，解得ω=150rad/s．若传送带的v≥15m/s，即ω≥150rad/s，物块一直加速，且vC=15m/s；若传送带的速度0＜v＜15m/s，即0＜ω＜150rad/s，则物体到达C的速度vC=v，即vC=ωR=0.1ω．vC随皮带轮角速度ω变化关系的vC﹣ω图象如下图．答：（1）求物块运动至B点时的速度大小为5m/s．（2）求物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5．（3）让传送带顺时针转动，设物块到达C点的速度大小为vC，vC随皮带轮角速度ω变化关系的vC﹣ω图象如图所示．【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律．【分析】（1）由A到B过程满足机械能守恒定律，用机械能守恒定律即可求物块运动至B点时的速度大小；（2）传送带静止不动，物块做减速运动直至停止根据动能定理可以