江苏省南通市海安高级中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

江苏省南通市海安高级中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析一、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.（单选）如图，两个圆形线圈P和Q，悬挂在光滑绝缘杆上．通以方向相同的电流，若I1＞I2，P、Q受到安培力大小分别为为F1和F2，则P和QA．相互吸引，F1＞F2B．相互排斥，F1＞F2C．相互排斥，F1=F2D．相互吸引，F1=F2参考答案：D2.（多选题）如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断（）A．原子核发生β衰变B．原子核发生α衰变C．大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D．大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹参考答案：AC【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；洛仑兹力．【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【解答】解：A、B、原子核发生衰变，粒子的速度方向相反，由图可知粒子的运动的轨迹在同一侧，很据左手定则可以得知，衰变后的粒子带的电性相反，所以释放的粒子应该是电子，所以原子核发生的应该是β衰变；故A正确，B错误；C、D、衰变后，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：qvB=m解得：R=静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，衰变前后，动量守恒，故两个粒子的动量mv相等，磁感应强度也相等，故q越大，轨道半径越小；故大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹；故C正确，D错误；故选：AC．3.某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体向上提起1m，并使物体获得1m/s的速度，取g为10m/s2，则：在这过程中：

A．人对物体做功21J；

B．合外力对物体做功1J；

C．合外力对物体做功21J；

D．物体的重力势能增加20J．参考答案：ABD4.如图，A、B、C是相同的三盏灯，在滑动变阻器的滑动触头由a端向c端滑动的过程中（各灯都不被烧坏），各灯亮度的变化情况为（

）A.C灯变亮，A、B灯变暗

B.A、B灯变亮，C灯变暗C.A、C灯变亮，B灯变暗

D.A灯变亮，B、C灯变暗参考答案：A当触头向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大；则总电阻增大，电路中总电流减小，所以A灯变暗，因A灯及电源内阻的电压减小，故并联部分电压增大，所以C灯变亮，而因为总电流减小，而C灯电流增大，故B灯中电流减小，所以B灯变暗，故A正确，BCD错误。5.a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为A.1∶1，3∶2

B.1∶1，2∶3C.4∶9，2∶3

D.4∶9，9∶4参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时，墙对铁块的支持力将，墙与铁块间的摩擦力将。(填“增大”，“减小”或“不变”)参考答案：7.在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为______；一个电子的电量为______，一个质子的电量为______；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的______．参考答案：1.6×10－19C，－1.6×10－19C，1.6×10－19C，整数倍8.用三个完全相同的金属环，将其相互垂直放置，并把相交点焊接起来成为如图所示的球形骨架，如整个圆环的电阻阻值为4Ω，则Ａ、Ｃ间的总电阻阻值ＲＡＣ＝________．（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ为六个相交焊接点，图中Ｂ点在外，Ｄ点在内）参考答案：0．5Ω9.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计(零刻线在正中位置)及开关如图所示连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：如果将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针________．当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将________．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表指针________(填右偏、左偏)．参考答案：右偏，左偏，左偏10.用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡。设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的频率为______________。若将所用电容器的电容变为4C,线圈的自感系数不变，则电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间t=__________。参考答案：11.如图所示正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k．导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动．导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________．参考答案：12.如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向

▲

（填“A”、“B”、“C”或“D”）点移动；观察者在图中A点接收波的频率将

▲（填“大于”“等于”或“小于”）f0。参考答案：B；小于试题分析:由图可知，右边间距变小，说明观察者B接收到的完全波的个数增多，根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；所以观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率。考点：多普勒效应13.参考答案：

电容

交流三、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.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一列简谐横波向右传播，沿波的传播方向上有相距为的P、Q两质点。某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰。经过时间t，Q质点第一次运动到波谷，试求出波速的可能值。参考答案：；；；17.用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态），测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍“辐射”中的中性粒子与氢或氮发生弹性正碰，试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位u表示，1u等于1个12C原子质量的十二分之一。取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14u。）参考答案：设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v，氢核的质量为mH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰，碰后两粒子的速度分别为v′和。由动量守恒与能量守恒定律得

mv＝mv′+mH

①

mv2＝mv′2+mH2

②解得＝

③同理，对于质量为mN的氮核，其碰后速度为v＝

④

由③④式可得

m＝

⑤

根据题意可知＝7.0v

⑥

将上式与题给数据代入⑤式得m＝1.2u

⑦18.如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2×104N/C．在细杆上套有一个带电量为q=﹣×10﹣5C、质量为m=3×10﹣2kg的小球．现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点．已知AB间距离x1=0.4m，g=10m/s2．求：（1）小球在B点的速度vB；

（2）小球进入电场后滑行的最大距离x2；

（3）小球从A点滑至C点的时间是多少？参考答案：解：（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒

mgx1sinα=可得vB===2m/s．（2）小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度a2==﹣5m/s2小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为x2==m=0.4m．（3）小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为vAB=vBC=则小球从A