广东省汕头市蓬欧中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

广东省汕头市蓬欧中学2023年高二物理上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1.一根内径均匀、两端开口的细长玻璃管，竖直插在水中，管的一部分在水面上。现用手指封住管的上端，把一定量的空气密封在玻璃管中，以V0表示其体积；然后把玻璃管沿竖直方向提出水面，设此时封在玻璃管中的气体体积为V1；最后把玻璃管在竖直平面内转过900，使玻璃管处于水平位置，设此时封在玻璃管中的气体体积为V2．则有A．V1>V0=V2

B．V1>V0>V2C．V1=V2>V0

D．V1>V0，V2>V0参考答案：A2.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（）A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极参考答案：B【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【分析】根据小磁针静止时N极指向磁场方向，再根据安培定则判断电流的方向．【解答】解：由图可知，小磁针N极指向P端；故内部磁感线指向左侧；故P端为N极；由右手螺旋定则可知，电流由b端流入，故b端接电源的正极，a接电源的负极；故B正确，ACD错误；故选：B3.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示，由图有以下说法：①碰撞前两物体动量相同；②质量m1等于质量m2；③碰撞后两物体一起做匀速直线运动；④碰撞前两物体动量大小相等、方向相反。其中正确的是(

)A．①②

B．②③

C．②④

D．③④参考答案：C4.两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和-Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为(

)A.F/3

B.F

C.3F

D.9F参考答案：C5.用抽气机对容器抽气。已知容器的容积是抽气机最大活动容积的两倍，则在完成两次抽气动作后，容器中气体的压强降为原来的(设抽气时温度不变)A．

B．

C．

D．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.右图中的MN、PQ是互相平行的金属导轨，它们之间的距离为d，处于图示方向的磁感强度为B的匀强磁场中，中间串有电压表的金属棒ab垂直搭在轨道上，ab总长为L1，中间串有电流表的金属棒cd斜搭在轨道上，它与轨道夹角为q，cd总长为L2，二棒与轨道都接触良好。二表的电阻分别为RV、RA，其他电阻皆可不计，当二金属棒以共同的速度v沿轨道的方向向右匀速运动时，Uab＝____________；电压表的读数为____________；电流表的读数为____________。参考答案：BL1v，0,0。7.图中a、b和c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为U、和。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为______。参考答案：1.5v

8.（4分）质量为0.4㎏的小球以10m/s的速度从5m高的平台边缘水平抛出,小球落地时动量的大小是______㎏·m/s,小球运动全过程中动量变化的大小是_____㎏·m/s(g取10m/s2).参考答案：；49.下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：

表1电阻R＝15Ω电压U（V）1.534.5电流I（A）

表2电压U=2V电阻R（Ω）51020电流I（A）分析表1数据，可得出结论

；分析表2数据，可得出结论

。参考答案：10.在某次闪电中，持续的时间约0.005s，所形成的平均电流约6×104A。若闪电过程中流动的电量以0.5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为

s

参考答案：600s11.如图将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。且满足U＝kIB/d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。回答下列问题（1）关于c、f两侧面哪面的电势较高？

（填

c或f）（2）其他条件不变，只增加磁感应强度B的大小，霍尔电压U会怎样变化？

（填增大或减小）参考答案：12.如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，磁感应强度为B0=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以=0.1T/s的变化率均匀地增大。则金属棒上感应电流的大小为_______A,物体经_______s的时间刚好离开地面.(g=10m/s2)。参考答案：0.2A

，

30s13.（4分）一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的反应方程是

，此反应过程的质量亏损为△m。已知阿伏伽德罗常数为NA，真空中的光速为c。若1mol氘核和1mol氚完全发生核反应生成氦核，则在这个核反应中释放的能量为_______________。参考答案：，NA△mc2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．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.有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示。加速电场的电压为U，静电分析器中有辐向会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1；磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器．而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器．测量出Q点与圆心O2的距离为d，位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2．（题中的U、m、q、R、d都为已知量）（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（2）求磁分析器中磁感应强度B的大小；（3）现将离子换成质量为4m,电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变．磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离．参考答案：17.如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，角速度大小外电路电阻R=4Ω。从线圈平面与磁场方向重合开始计时,求：（结果可保留π和根号)（1）写出线圈中产生的感应电动势的表达式；（2）交流电压表的示数；（3）在线圈转过1800角的过程中，线圈产生的热量是多少？参考答案：（1）

（2）

（3）【详解】(1)线圈产生的感应电动势的最大值为

因为线圈平面与磁场方向重合开始计时,故线圈中产生的感应电动势的表达式为

(2)线圈产生的感应电动势的有效值为根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数为

(3)线圈转动的过程中形成的感应电流大小为线圈转动的周期

转动180°产生的热量为18.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，沿一条直线依次排列两带电小球A、B．已知