江西省九江市私立港口中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

江西省九江市私立港口中学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.（多选题）有一个点电荷，在以该点电荷为球心，r为半径的球面上各点相同的物理量是（）A．电场强度 B．同一电荷所受的电场力C．电势 D．同一电荷具有的电势能参考答案：CD【考点】点电荷的场强；电场强度．【分析】只有大小和方向都相同时，矢量才相同；标量只有大小，没有方向，只要大小相等，标量就相同．以点电荷为球心的球面是一个等势面，其上各点的电势相等，电场强度大小相等，方向不同．【解答】解：A、以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同．故A错误．B、由F=qE可知，同一电荷受到的电场力大小相等，方向不同，故电场力不同．故B错误．C、以点电荷为球心的球面是一个等势面，即各点的电势相等．故C正确．D、由电势能与电势的关系可知，电势相同，同一电荷具有相同的电势能，故D正确．故选：CD2.（单选题）在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝F/q，那么下列说法正确的是()A．若移去检验电荷，该点的电场强度就变为零B．若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷，该点的场强就变为E/2C．若在该点放一个电荷量为－2q的检验电荷，则该点场强的大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向D．若在该点放一个电荷量为－q/2的检验电荷，则该点场强的大小仍为E，电场强度的方向也仍为原来的场强方向参考答案：D3.如图所示，在匀强磁场中用两根柔软绝缘的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b的恒定电流I，这时两根细线均被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法A．适当增大电流IB．将电流反向并适当改变大小C．适当减小磁感应强度D．将磁场反向并适当改变大小参考答案：A4.（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．5.（单选）在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是(

)A.牛顿 B.爱因斯坦 C.法拉第 D.霍金参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一匀强电场，场强的方向水平向左，如图所示，一个质量为m带正电的小球从O点以初速度v0出发，在电场力和重力的作用下，恰能沿与电场的反方向成θ角直线运动。则小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差是

。参考答案：7.（4分）质子（）和粒子（）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=

，周期之比T1:T2=

。参考答案：

1:2

1:28.某电容器上标有“220V

300μF”，300μF＝________F参考答案：9.(2分)某电容器上标有“220V

500μF”，500μF＝

F＝

pF。参考答案：5×10-4；5×10810.（4分）放射性元素的原子核在a衰变或b衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着__________辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA:mB＝__________。参考答案：γ；11.英国物理学家焦耳通过一系列实验发现，电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟________的二次方、导体的__________、通电的_______________成正比。这个规律叫做焦耳定律。参考答案：电流、电阻、时间。12.如图所示的振动图象上有a、b、c、d、e、f六点，其中：(1)与a位移相同的点有________。(2)与a速度相同的点有________。参考答案：13.如图所示是我国民用交流电的电压图象．根据图象可知，交流电的频率是

Hz；用交流电压表测量电压，测出的电压值是

V．参考答案：50，220【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】本题很简单直接从图象中即可求出交流电的最大值及周期．电压表测出有效值【解答】解：由图读出周期T=2×10﹣2s，频率为f=由图读出，电压的最大值是Um=311V，电压表测量有效值，有效值为U=Um=220V，故答案为：50，220三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.

在一列沿水平直线传播的简谐横波上，其振幅为A。有相距0.4m的B、C两质点,t1=0时，B、C两质点的位移为正的最大值，而且B、C间有一个波谷。当t2=0.1s时，B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷，波谷到B点的距离为波长的四分之一，试求：(1)该简谐横波的周期、波速各为多少？(2)若波速为27m/s，则以t2时刻为计时起点，写出质点C的振动方程。参考答案：首先可以判断，B、C相隔一个波长，根据因为在t1=0s时，B,C两个质点的位移为正的最大位移，而且B、C间有一个波谷。而且波长入=0.4m

(1)如果波是从B向C传播的话，那么就是说在这段时间内波通过的位移是n入+3/4入,所以V1=(n入+3/4入)/0.1=4n+3,T1=入/V1=0.4/4n+3(其中n入代表整数倍的波长，n为整数）；

如果波是从C向B传播的话，在这段时间内的位移就是n入+1/4入,所以

V2=（n入+1/4入)/0.1=4n+1,T2=入/V2=0.4/4n+1

(2)因为V=4n+3=27m/s所以根据前面所求的，可知波的传播方向是B向C

位移X=Vt=27*0.3=8.1m=20.25入，多出来1/4周期的波，所以C点在平衡位置，且向下运动17.在如图所示的电场中，一电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷在A点所受电场力F=2.0×10-4N．求：（1）A点的电场强度的大小E；（2）请在图中画出该点电荷所受电场力F的方向．参考答案：（1）A点的电场强度的大小

E==2.0×104N/C（2）点电荷在A点所受电场力的方向，如答图1所示18.如图所示，质量为m的木块放在竖直的弹簧上，m在竖直方向做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的压力最小值为物体自重的0.5倍，求：①物体对弹簧压力的最大值；②欲使物体在振动中不离开弹簧，其振幅不能超过多少．参考答案：解：（1）因为木块在竖直方向上做简谐运动，依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大，在最高点对弹簧的压力最小．在最高点根据牛顿第二定律有mg﹣FN=ma，代入数据解得a=0.5g．由最高点和最低点相对平衡位置对称，加速度大小等值反向，所以最高点的加速度大小为a′=0.5g，在最高点根据牛顿第二定律有FN′﹣mg=ma′，故FN′=mg+ma′=1.5mg．（2）要使木块不脱离弹簧，设其振幅不能超过A′，此时木块振到最高点恰在弹簧原长处，此时的最大加速度为g，由a=﹣x知，当振幅为A时，在最低点有0.5g=﹣A；当振幅为A′时，在最高点有g=﹣A′，由此可得A′=2A．答：①物体对弹簧压力的