山东省烟台市莱阳河洛中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析

山东省烟台市莱阳河洛中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析一、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.真空中，相隔一定距离的两个点电荷，它们之间相互作用的静电力为F．下列说法不正确的是（）A．F可能是引力B．F可能是斥力C．若增大两电荷间的距离，则F减小D．若增大两电荷间的距离，则F增大参考答案：D【考点】库仑定律．【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，结合库仑定律分析静电力的变化情况．【解答】解：AB、异种点电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，故AB正确；CD、根据库仑定律，两个点电荷间的静电力与距离的二次方成反比，故若增大两电荷间的距离，则静电力F减小，故C正确，D错误；本题选择不正确的，故选：D．2.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．在0～4s内，物体的平均速率为7m/sD．在5～6s内，物体所受的合外力做负功参考答案：B【考点】功的计算；匀变速直线运动的图像．【分析】（1）v﹣t图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负；（2）平均速度等于位移除以时间；（3）判断恒力做功的正负，可以通过力与位移的方向的夹角判断．夹角为锐角或零度，做正功，夹角为直角不做功，夹角为钝角或平角做负功．【解答】解：A、0﹣5s，物体向正向运动，5﹣6s向负向运动，故5s末离出发点最远，由面积法求出0﹣5s的位移s1=×10=35m，故A错误；

B、由面积法求出0﹣5s的位移s1=35m，5﹣6s的位移s2=﹣5m，总路程为：S=s1+|s2|=35+5=40m，故B正确；

C、由面积法求出0﹣4s的位移s=30m，平均速度为：v===7.5m/s故C错误；

D、由图象知5～6s过程物体做匀加速直线运动，故合力和位移同向，合力做正功，故D错误．故选：B．3.(单选)如图所示，两根互相平行的通电导线a﹑b的横截面图，a﹑b的电流方向已在图中标出。那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是A．磁感线顺时针方向，磁场力向左

B．磁感线顺时针方向，磁场力向右C．磁感线逆时针方向，磁场力向左

D．磁感线逆时针方向，磁场力向右参考答案：B4.如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置，则ACDA．此波的周期可能为0.6sB．此波的周期可能为1.2sC．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置D．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波峰位置参考答案：ACD5.（多选）假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动，如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体A，则下列说法正确的是（）A．A与飞船都可能沿原轨道运动B．A与飞船都不可能沿原轨道运动C．A运动的轨道半径可能减小，也可能增加D．A可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径将增大参考答案：解：抛出物体的过程中，系统的动量守恒，因为物体是沿飞船向后抛出，由动量守恒得飞船的速度增大，动能增大，将做离心运动，上升到高轨道．而抛出后物体的速度方向有几种可能：若抛出后物体的速度方向与飞船方向相同，则物体的速度减小，将做近心运动．若抛出后物体的速度为零，则会在万有引力的作用下竖直下落．若物体的速度方向与飞船方向相反，其大小可能等于飞船原来的速度，此时仍将在原轨道运行，也可能大于飞船原来的速度，此时也将上升到高轨道．故ACD正确，B错误．故选：ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在探究磁场产生电流的条件，做了下面左图所示实验，在表格中填写观察到现象。实验操作电流表的指针（填偏转或不偏转）（1）接通开关瞬间

（2）接通开关，移动变阻器滑片

（3）接通开关，变阻器滑片不移动

（4）断开开关瞬间

参考答案：7.（5分）电子感应加速器（betatron）的基本原理如下：一个圆环真空室处于分布在圆柱形体积内的磁场中，磁场方向沿圆柱的轴线，圆柱的轴线过圆环的圆心并与环面垂直。圆中两个同心的实线圆代表圆环的边界，与实线圆同心的虚线圆为电子在加速过程中运行的轨道。已知磁场的磁感应强度B随时间的变化规律为，其中为磁场变化的周期。B0为大于0的常量。当B为正时，磁场的方向垂直于纸面指向纸外。若持续地将初速度为v0的电子沿虚线圆的切线方向注入到环内（如图），则电子在该磁场变化的一个周期内可能被加速的时间是从=

到=

。参考答案：

T8.如图所示，水平放置的两个带有等量异种电荷的平行金属板中间有一个质量为m、带正电的小球q刚好能处于静止状态，则两带电金属板间的电场强度大小为_________，方向是_________。参考答案：mg/g

竖直向上9.某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面.实验的部分步骤如下：①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；②把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；③把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；④关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系．下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如下图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：(1)打B点时刻，小车的瞬时速度vB＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(2)本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为________．(用h1、h2、W1表示)

(3)实验中，该小组同学画出小车位移x与速率v的关系图象如右图所示.根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是____________．A．W∝v

B．W∝v2

C．W∝

D．W∝v3参考答案：(1)0.40(2)W1(3)A、C10.（4分）卢瑟福提出的原子核式结构学说的实验依据是

实验；根据玻尔理论，当原子由高能态跃迁到低能态时，要

定频率的光子(选填“吸收”或“辐射”)。参考答案：α粒子散射；辐射11.如图所示,把一个线框从一匀强磁场中匀速拉出（线框原来全在磁场中）。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是

，拉力功率之比是

，拉力做功的绝对值之比

，是安培力做功的绝对值之比是 ，线框产生的热量之比是

，通过导线某一横截面的电量之比是 。

参考答案：1:2

1:4

1:2

1:2

1:2

1:112.如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，此时B的速度大小为

m/s，方向为

（填“远离空间站”或“靠近空间站”）。参考答案：0.02m/s；远离空间站13.如图所示在竖直平面xOy内存在着竖直向下的匀强电场，带电小球以初速度v0，从O点沿Ox轴水平射入，恰好通过平面中的A点，OA连线与Ox轴夹角为60°，已知小球的质量为m，则带电小球通过A点时的动能为_________参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.

(12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题：(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良好，由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)

参考答案：(1)(4分)单；(2)(4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（6分）一个锂核(Li)受到一个质子的轰击，变成两个粒子。已知氢原子的质量是1．6736×10-27kg，锂原子的质量是11．6505×10-27kg，氦原子的质量是6．6466×10-27kg，请写出上述核反应的方程，并求出一个锂核受到一个质子的轰击，变成两个a粒子释放出的能量为多少J(保留3位有效数字)。参考答案：解析：核反应方程式

（2分）释放的能量

（2分）

（2分）17.在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ=37°．今有一质量m=3.6×10﹣4kg、电荷量q=+9.0×10﹣4C的带电小球（可视为质点），以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的场强大小E；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（3）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力．参考答案：解：（1）当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图1所示，由平衡条件得：F电=qE=mgtanθ

代入数据解得：E=3N/C

（2）小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得：F电Rsinθ﹣mgR（1﹣cosθ）=代入数据得：v=5m/s由F洛=qvB=

解得：B=1T

（3）分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：FN+Bqv0﹣mg=代入数据得：FN≈3.2×10﹣3N由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力FN′=FN≈3.2×10﹣3N答：（1）匀强电场的场强大小3N/C；（2）匀强磁场的磁感应强度大小1T；（3）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力3.2×10﹣3N．【考点】带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用．【分析】（1）对小球受力分析，根据平衡条件，结合电场力的表达式，