2022-2023学年北京同文中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年北京同文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.（单选）如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（）A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处D．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动参考答案：解：A、小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故动量不再守恒，故A错误；B、下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；C、小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能达到高度h，故C错误；D、因两物体之后不受外力，故小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，而小球反弹后也会做匀速运动，故D正确；故选：D．2.（单选）如图，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，带电粒子由M运动到N点，若带电粒子只受电场力作用，据此图可以作出的判断是A．带电粒子带负电B．带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C．带电粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．电场中M点的电势低于在N点的电势参考答案：C3.如图，虚线MN上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B1，带电粒子从边界MN上的A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN上的B点射出。若在粒子经过的区域PQ上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，让该粒子仍以速度v0从A处沿原方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN上的B’点射出（图中未标出），不计粒子的重力。下列关于粒子的说法正确的是(

)

A.B’点在B点的左侧

B．从B’点射出的速度大于从B点射出的速度C．从B’点射出的速度方向平行于从B点射出的速度方向D．从A到B’的时间小于从A到B的时间

参考答案：ACD4.飞机从一地起飞，到另一地降落，在竖直方向的分速度vy与时间t的关系如图所示（竖直向上为正方向，600s——1800s内飞机仅在水平方向飞行），假设飞机在空中运动的水平分运动是匀速直线运动，下列判断正确的是（

）A.t＝2200s时，飞机离地面的高度是2000m。B.t＝2300s时，飞机在竖直方向的加速度ay为0.1m/s2C.在2200s——2400s内，飞机在竖直方向的加速度ay为－0.1m/s2D.在2200s——2400s内，飞机在做匀变速曲线运动。参考答案：ACD5.如图所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，则AB所受的磁场力的大小为（

）A．BIL

B．BIdcosθ

C．BId/sinθ

D．Bidsinθ参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则气泡上升过程中,气泡内的气体

热量,内能

.

参考答案：吸收,不变(每空2分)7.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱。改变R的阻值分别读出电流表的读数，做出R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

。参考答案：电源电动势是2v（3分，缺单位扣1分）内阻是1Ω

（2分，缺单位扣1分）。8.有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电量减少3×10-4C，于是电容器两极板间电压减小了2V，此电容器的电容是________μF，电容器原来的带电量是________C，若电容器极板上的电量全部放掉，电容器的电容________μF.参考答案：9.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角与折射角，作出—图象如图9-7所示，下列判断中哪些是正确的？___________A．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的

B．玻璃的折射率为0.67C．玻璃折射率为1.5

D．玻璃临界角的正弦值为0.67参考答案：ACD10.的面积有

（填“增大”或“缩小”）的趋势。参考答案：11.如图，电子以VO的速度沿与电场垂直的方向从A点飞入匀强电场并且从另一端B点沿与场强方向成150o角的方向飞出。设电子的电量为e，质量为m，则A、B两点间的电势差大小为

。参考答案：12.将质子和电子先后放在同一电场的同一位置，它们在电场中的加速度方向

（填相同或相反），

(填质子或电子)加速度大。参考答案：相反，电子13.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻．导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T．现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动．则ab中产生的感应电动势大小为___________v，通过ab棒的电流方向___________（填“a→b”或“b→a”），电流大小为___________A，ab棒所受安培力的大小为___________N，方向___________。参考答案：

(1).2

(2).b→a

(3).0.5

(4).0.1

(5).水平向左电路中电动势：E=Blv=0.4×0.5×10=2V；由右手定则可知，通过ab棒的电流方向b→a；电路中电流：；ab棒所受的安培力：F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N，由左手定则可知水平向左.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图12所示，用欧姆表测量光敏电阻R值，选择旋钮置于×100挡，从表盘指针所示，电阻测量值为

，当用强光照射电阻R时，要使测量的数据较为准确，欧姆表要重新选择倍率，选择旋钮应调到

档（×10或×1K）参考答案：1200；×1015.图为“验证动量守恒”实验的装置示意图：（1）入射小球a与被碰小球b直径相同，它们的质量ma和mb的关系应是ma

mb（2）为保证小球做平抛运动，必须调整斜槽轨道，使斜槽底部末端切线

（3）小球的半径为r

，不放球b，球a从槽上滚下，落到B点；放球b，球a从槽滚下落到A，球b落到C点，最后验证动量守恒要看

与

是否相等。参考答案：(1)大于(2)水平(3)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，圆形匀强磁场半径R=4cm，磁感应强度B2=10﹣2T，方向垂直纸面向外，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距为d=2cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．=2cm，两金属板通过导线与宽度为L1=0.5m的金属导轨相连，导轨处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B1=1T．有一长为L2=1m的导体棒放在导轨上，导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直．现对导体棒施一力F，使导体棒以v1=8m/s匀速向右运动．有一比荷=5×107C/kg的粒子（不计重力）从M板处由静止释放，经过小孔S，沿SA进入圆形磁场，求：（1）导体棒两端的电压；（2）M、N之间场强的大小和方向；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间（计算时取π=3）．参考答案：解：（1）导体棒两端的电压为：U1=E2=B2L2v1=1×1×8V=8V．（2）M、N之间的电压为：U2=E2=B2L1v1=1×0.5×8V=4V．M、N之间的场强大小E===200V/m，方向竖直向下．（3）粒子在MN间加速运动的过程，有：a==5×107×200=1×1010m/s2；由d=a得：t1==s=2×10﹣6s，粒子离开电场时的速度为：v=at1=1×1010×2×10﹣6=2×104m/s，粒子在SA段运动的时间为：t2===1×10﹣6s，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．有：qvB1=m，解得：r==m=0.04m=4cm，则知得：r=d设粒子在磁场轨迹对应的圆心角为θ，则由几何知识得：θ=90°则粒子在磁场中运动的时间为：t3=T=?=×s=3×10﹣6s，故粒子在离开磁场前运动的总时间t=t1+t2+t3=（2+1+3）×10﹣6s=6×10﹣6s．答：（1）导体棒两端的电压是8V；（2）M、N之间的电场强度的大小200V/m，方向竖直向下；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间是6×10﹣6s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）根据公式E=BLv求出导体棒两端的电压；（2）结合上题的结果求出M、N之间的电压，根据匀强电场的电场强度公式E=，求出M、N之间场强的大小和方向；（3）带电粒子在电场中加速，再在磁场中偏转，根据牛顿第二定律和运动学公式求出在电场中运动的时间．根据带电粒子在磁场中运动的周期公式和圆心角的大小，求出粒子在磁场中的运动的时间，从而得出离子在磁场中运动的总时间．17.如图所示,和为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨。导轨间距，电阻不计，接在、间的定值电阻。两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一根质量，电阻的光滑金属杆从静止开始下滑，下滑过程中，金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，其—图像如图所示，求磁场的磁感应强度的大小。参考答案：.B=1T18.如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场II，M、O、N在一条直线上，∠MOQ=60°。这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子（带电量为+q，质量为m）通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后通过小孔O2射出，从接近O点处进入磁场区域I。离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN，也垂直于磁场。不计离子的重力。

（1）当加速电场极板电压U=U0，求:离子进入磁场中做圆周运动的半径R；

（2）为了使离子在磁场区域I内的0N0，N，区域做直线运动，在0N0，N，区域加一匀强电场E，求:E的方向和大小？（3）离子在磁场区域I内的0N0，N，区域做直线运动,离子离开0N0，N，电磁场区域后，在匀强磁场I作匀速圆周运动，经三分之一周期进入匀强磁场II，在OQ有一点P，P点到O点距离为L，求:当加速电场极板电压U取哪些值，才