广东省江门市恩城中学2022-2023学年高二物理上学期期末试题含解析

广东省江门市恩城中学2022-2023学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.如图所示，半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e，质量为m的电子.此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt（k>0）.根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速.设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始运动一周后的磁感应强度为B1，则此时电子的速度大小为（）

A.

B.

C.

D.参考答案：B2.(单选)如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动，每隔时间T轻轻放上相同的物块，当物块与传送带相对静止后，相邻两物块的间距大小(

)A、与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关B、与物块的质量大小有关C、恒为vTD、由于物块放上传送带时，前一物块的速度不明确，故不能确定其大小参考答案：C3.如图所示的电场线，是下列哪种情况产生的

A．单个正点电荷

B．单个负点电荷

C．等量同种点电荷

D．等量异种点电荷参考答案：C4.如图所示为一弹簧振子作简谐运动的振动图象，根据图象可以判断A．从t1时刻到t3时刻振子经过的路程为2AB．t2时刻和t3时刻振子的速度相同；C．t2时刻和t3时刻振子的加速度相同；

D．t1时刻和t3时刻的弹性势能相等

参考答案：ABD5.(多选)下列关于力的说法正确的是()A.重力的方向总是垂直接触面向下的B.只有地面上的物体才会受到重力C.不存在只是受力而不对外施力的物体D.如果物体运动状态发生变化，则一定受到力的作用参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一名质量为80kg的宇航员，到宇宙飞船外面去做实验。他相对于宇宙飞船是静止的。实验结束后，他把背着的一只质量为10kg的空氧气筒，以相对于宇宙飞船为2.0m/s的速度扔掉，则宇航员由此得到的速度大小为

。参考答案：

0.25m/s

7.甲、乙两人站在地面上时的身高都是L0，甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高L_____________L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作的时间为t1，则t1_____________t0（均选填“＞”“＝”或“＜”）。参考答案：（1）H→He＋e

（2）25eV8.一直升飞机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．忽略a到转轴中心线的距离，则a点电势

b点电势（填大于、等于或小于），每个叶片产生的感应电动势E=

．参考答案：小于；πfL2B．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】转动切割产生的感应电动势根据E=BLv求感应电动势大小，由右手定则判断感应电动势的方向，然后判断a、b两点电势的高低．【解答】解：每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势．叶片端点的线速度：v=ωL=2πfL，叶片的感应电动势电动势：E=BLv=E=BL×2πLf=πfL2B．故答案为：小于；πfL2B．9.一质点简谐运动的振动图象如图所示．(1)该质点振动的振幅周期是________s．(2)该质点简谐运动的表达式_______________cm，当t＝1s时质点的位移_______cm参考答案：10.如图所示，用均匀的电阻丝做成的正方形线框每边长为0.2m，固定的正方形的一半放在与纸面垂直向里的匀强磁场中。当磁场以20Ｔ/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电压是_______V参考答案：0.2V11.一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：(1)圆盘的直径d为________cm；(2)挡光片的宽度l为________mm；(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为

rad/s(保留3位有效数字)。(4)金属圆盘中心O与边缘的电压为

。(用字母B、d、ω表示)参考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效数字)。(4)(用字母B、d、ω表示)12.太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核，同时释放出正电子；已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为则每次核反应中的质量亏损_______及氦核的比结合能____参考答案：【详解】第一空.根据核反应质量数守恒，电荷数守恒，可知生成了2个正电子，所以质量亏损。第二空.根据可知，产生的能量为：，所以氦核的比结合能为。13.下图是交流发电机的示意图。为了清楚，老师只画出了一匝线圈（实际共有N匝）。线圈AB边（长l1）连在金属环K上，CD边（长也为l1）连在滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动，如图甲至丁。（左边为N极，右边为S极;外面是K环,里面是L环）那么：(1）线圈转到上述图示的

位置时，线圈中电流最大；（2）线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流的方向

；（3）当AD边和BC边长均为l2，磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场，整个电路总电阻设为R，以丙图位置计时t=0，则线圈中电流随时间变化的规律为i=

.参考答案：(1)

乙和丁

;(2)

A→B

(3)i＝（+/-)(NBl1l2ω0/R)sinω0t三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学根据测得的数据绘出了I－U图线。（1）当灯泡两端电压为1V时，灯泡的电阻RA＝

Ω；当灯泡两端电压为3V时，灯泡的电阻RB＝

Ω。说明小灯泡灯丝的金属电阻率随温度的升高而

（填“增大”或“减小”）

（2）由该同学绘出的I－U图线，在虚线框内画出实验的电路图。参考答案：15.如图1所示，在做“碰撞中的动量守恒”实验中．（1）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是

．A．秒表

B．天平C．刻度尺

D．弹簧秤（2）完成本实验，下列必须要求的条件是

．A．斜槽轨道末端的切线必须水平

B．入射球和被碰球的质量必须相等C．入射球和被碰球大小必须相同

D．入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下（3）某次实验中用游标卡尺测量小球的直径，如图2所示，该小球的直径为

mm．（4）某次实验中得出的落点情况如图3所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为

．参考答案：（1）BC

（2）AC（3）11.3

（4）4：1【考点】验证动量守恒定律．【分析】两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．根据实验的原理确定所需的器材．游标卡尺的读数等于固定刻度读数加上游标读数，不需估读．根据小球的水平位移关系得出速度关系，结合动量守恒定律得出入射小球和被碰小球的质量关系．【解答】解：（1）在本实验中，用水平位移代替速度，验证动量守恒定律，需要测量质量和水平位移，所以所需的器材为：天平和刻度尺．故选：BC．（2）A、为了使小球做平抛运动，斜槽轨道的末端切线必须水平．故A正确．B、为了发生正碰，且入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，两球的大小需相同．故B错误，C正确．D、为了使入射小球每次到达底端的速度相同，则每次必须从同一位置由静止释放．故D错误．故选：AC．（3）游标卡尺的固定刻度读数为11mm，游标读数为0.1×3mm=0.3mm，则小球的直径为11.3mm．（4）A球单独释放时的水平位移为x1=25.50cm，与B球碰后，A球的水平位移为x2=15.50cm，B球的水平位移为x3=41.10﹣1.10cm=40cm．根据动量守恒定律得：m1x1=m1x2+m2x3，解得：m1：m2=4：1．故答案为：（1）BC

（2）AC（3）11.3

（4）4：1四、计算题：本题共3小题，共计47分12、如右图是A、B两滑块碰撞前后的闪光照片示意图（部分），图中滑块A质量为0.14kg，滑块B的质量为0.22kg，所用标尺的最小分度值是0.5cm，每秒闪光10次，试根据图示回答：⑴作用前后滑块A动量的增量是多少？方向怎样？⑵碰撞前后，A、B的系统总动量是否守恒？参考答案：17.如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q与－Q的点电荷A、B相距r，则：（1）两点电荷连线的中点O的场强多大？（2）在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？参考答案：（1）合场强为，方向由A指向B（2）试题分析：（1）AB两点电荷在O点产生的电场强度：，故O点的合场强为，方向由A指向B。A、B在O′点产生的场强EA′＝EB′＝，O′点的合场强EO′＝EA′＝EB′＝，方向与AB的中垂线垂直，即与同向18.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.2m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源．现把一个质量kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ=0.5．为使导体棒能静止在导轨上，在导轨所在平面内，加一个竖直向上的匀强磁场．导轨电阻不计，导体棒接入电路的电阻R0=2Ω．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：（1）当磁感应强度B1多大时，导体棒与导轨间的摩擦力为零；（2）当磁感应强度B2=12.5T时，导体棒与导轨间摩擦力的大小和方向；（3）使导体棒能静止在导轨上所加磁场的磁感应强度B的最小值．参考答案：（1）=2A

（1分）

由平衡条件得：

（2分）

得=6.25T