福建省泉州市南安实验中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

福建省泉州市南安实验中学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.（多选题）如图所示是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小参考答案：ABC解析：本题考查质谱仪的工作原理，意在考查考生分析带电粒子在电场、磁场中的受力和运动的能力．粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动．在速度选择器中受力平衡：Eq＝qvB得v＝E/B，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，BC正确．进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qvB0＝得，R＝，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A对，D错．2.伽利略的理想斜面实验证明了（）A．只有匀速运动的物体有惯性B．物体不受外力作用时，一定处于静止状态C．力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体也可以运动D．要使物体运动必须有力作用，没有力作用的物体就一直处于静止参考答案：C【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【分析】理想斜面实验：在轨道的一边释放一颗钢珠，如果忽略摩擦力带来的影响，我们发现钢珠从左边滚下后，再从右边的斜面滚上，钢珠将上升到与左边释放高度相同的点；若将右边的倾斜角减小，钢珠还是上升到原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道为水平，钢珠想要达到原来的高度，但是钢珠无法达到原来的高度，钢珠将永远运动下去．该实验说明力不是维持物体运动的原因．【解答】解：A、理想斜面实验只能说明力不是维持物体运动的原因，是牛顿进一步说明了钢球具有惯性并推广到一切物体．故A错误；BCD、伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，故C正确，BD错误；故选：C3.如图所示，AO、BO、CO是三条完全相同的细绳，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳AO先断，则A．θ=120°

B．θ>120°

C．θ<120°

D．不论θ为何值，AO总先断参考答案：C4.如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知(

)A.粒子带正电

B.粒子的速度变大C.粒子的加速度变大

D.粒子的电势能变大参考答案：B5.有两个力，一个是10N，另一个是2N，则它们的合力可以等于

（

）

A.．5NB．6N

C．11ND．15N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.（3分）如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd，以速度v向右匀速运动，从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为_____________W。

参考答案：7.把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上磁感强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为________________。参考答案：8.某电铃正常工作时的电压是6V，电阻是10，现手边有一电压是15V的电源，要使电铃正常工作应将这个电铃与_________欧的电阻______联后接到这个电源上参考答案：15，串本题考查了电路串联电阻分压的特点，要使电铃两端的电压为6V，需要串联一个电阻分压，该电阻分担的电压为9V，因为电铃和电阻串联，所以通过两者的电流相等，根据欧姆定律可得,所以9.A是放射性元素,半衰期是12天,当1千克A有7/8的原子核发生衰变时,经历的时间是A．12天

B．24天

C．36天

D．48天参考答案：C10.外力对物体做功100J，物体向外放热20J，在这个过程中气体的内能

（填增大或减小或不变）内能的改变量是

J．参考答案：增大，80【考点】热力学第一定律．【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，物体内能的改变量等于所做的功与释放的热量之和，根据题意解题．【解答】解：根据热力学第一定律：△E=Q+W=100J﹣20J=80J，即内能增大80J．故答案为：增大，8011.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图，由此可知c点的电势为_____V。参考答案：12.如图甲所示为某一长方体导电材料，P、Q为电极，已知长方体的数据：a＝2m，b＝0.02m，c＝0.01m，在P、Q加上电压后，绘制的U－I图象如图乙所示。当U＝10V时，该材料的电阻率ρ=

.参考答案：0.25013.某单摆的共振曲线如图所示，该单摆振动的固有频率为

Hz．当驱动力的频率等于0.6Hz时，该单摆做受迫振动的频率为

Hz．参考答案：0.4、0.6

解析由物体受迫振动的共振曲线可知，当驱动力频率为0.4Hz时物体产生了共振现象，则物体的固有频率0.4Hz；受迫振动的频率域驱动力的频率相同，故该单摆做受迫振动的频率为0.6Hz。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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15.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（

）A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m的小球放在劲度为k的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧。(1)最大振幅A是多大？(2)在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力是多大？参考答案：17.如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD，其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道，CD部分为水平轨道，在C点与半圆形轨道平滑连接．一个质量m=1kg的小球经压缩的弹簧弹射出去后，通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍．小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2．求：（1）小球在A点时的速度大小；（2）小球落回水平面CD上时距C点的距离；（3）弹簧对小球所做的功．参考答案：见解析解：（1）在A点，由牛顿第二定律得：F+mg=m，已知：F=3mg，代入数据解得：vA=6m/s；（2）小球离开A后做平抛运动，在竖直方向上：2R=gt2，水平方向：x=vAt，代入数据解得：x=3.6m；（3）从小球开始运动到A点过程中，由能量守恒定律得：W=mg?2R+mvA2，代入数据解得：W=36J；答：（1）小球在A点时的速度大小为6m/s；（2）小球落回水平面CD上时距C点的距离为3.6m；（3）弹簧对小球所做的功为36J．18.据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离m，导轨长L＝5.0m，炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面