山東省淄博市臨淄區(qū)南仇鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省淄博市臨淄區(qū)南仇鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）當(dāng)航天飛機(jī)在環(huán)繞地球的軌道上飛行時(shí)，從中釋放一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與航天飛機(jī)保持相對(duì)靜止，兩者用導(dǎo)電纜繩相連，這種衛(wèi)星稱為“繩系衛(wèi)星”。

現(xiàn)有一顆衛(wèi)星在地球赤道上空運(yùn)行，衛(wèi)星位于航天飛機(jī)正上方，衛(wèi)星所在位置地磁場方向由南向北。下列說法正確的是：

A.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從西向東飛行時(shí)，圖中B端電勢高B.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從西向東飛行時(shí)，圖中A端電勢高C.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從南向北飛行時(shí)，圖中B端電勢高D.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從南向北飛行時(shí)，圖中A端電勢高參考答案：B本題主要考查電磁感應(yīng)定律以及地磁場分布；由題意知情景如下(注意電纜與磁場垂直)結(jié)合向東方向運(yùn)動(dòng)，由右手定則知電流流向A點(diǎn)，對(duì)于電源外部來說，電流相當(dāng)于從A端流出，即A為電源正極，因此電勢高，選項(xiàng)B正確；若向北運(yùn)動(dòng)，電纜沒有切割磁感線，不會(huì)由感應(yīng)電動(dòng)勢，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；本題正確選項(xiàng)為B。2.如圖所示，一輛小車靜止在光滑水平面上，A、B兩人分別站在車的兩端．當(dāng)兩人同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A．若小車不動(dòng)，兩人速率一定相等B．若小車向左運(yùn)動(dòng)，A的動(dòng)量一定比B的小C．若小車向左運(yùn)動(dòng)，A的動(dòng)量一定比B的大D．若小車向右運(yùn)動(dòng)，A的動(dòng)量一定比B的大參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】AB兩人及小車組成的系統(tǒng)受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析即可求解．【解答】解：AB兩人及小車組成的系統(tǒng)受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA+mBvB+m車v車=0，A、若小車不動(dòng)，則mAvA+mBvB=0，由于不知道AB質(zhì)量的關(guān)系，所以兩人速率不一定相等，故A錯(cuò)誤；B、若小車向左運(yùn)動(dòng)，則AB的動(dòng)量和必須向右，而A向右運(yùn)動(dòng)，B向左運(yùn)動(dòng)，所以A的動(dòng)量一定比B的大，故B錯(cuò)誤，C正確；D、若小車向右運(yùn)動(dòng)，則AB的動(dòng)量和必須向左，而A向右運(yùn)動(dòng)，B向左運(yùn)動(dòng)，所以A的動(dòng)量一定比B的小，故D錯(cuò)誤．故選C3.（單選）下列有關(guān)磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中，錯(cuò)誤的是（

）

A、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向B、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向C、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針南極在該點(diǎn)的受力方向D、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極在該點(diǎn)的受力方向參考答案：C4.如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止．若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為（）A．v0+v B．v0﹣v C．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】人和小船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解，【解答】解：人在躍出的過程中船人組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，規(guī)定向右為正方向（M+m）v0=Mv′﹣mvv′=v0+（v0+v）故選C．

5.如圖所示，在加有勻強(qiáng)磁場的區(qū)域中，一垂直于磁場方向射入的帶電粒子軌跡如圖所示，由于帶電粒子與沿途的氣體分子發(fā)生碰撞，帶電粒子的能量逐漸減小，從圖中可以看出（）A．帶電粒子帶正電，是從B點(diǎn)射入的B．帶電粒子帶負(fù)電，是從B點(diǎn)射入的C．帶電粒子帶負(fù)電，是從A點(diǎn)射入的D．帶電粒子帶正電，是從A點(diǎn)射入的參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．【分析】根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式r=可知，半徑與速率成正比．由題，帶電粒子的能量逐漸減小，速率減小，則知其軌跡半徑減小，由圖確定運(yùn)動(dòng)方向，由左手定則判斷電性．【解答】解：由題，帶電粒子的能量逐漸減小，速率減小，由公式r=可知，帶電粒子運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸減小，則該帶電粒子是從B點(diǎn)射入的．帶電粒子在B點(diǎn)受到的洛倫茲力方向向右，由左手定則判斷得知，該帶電粒子帶負(fù)電．故B正確．故選B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.按照玻爾理論可知，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量_____________（選填“越大”或者“越小”），已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為（<0），電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為_________（普朗克常量為h）。參考答案：越大、頻率為ν的光子的能量，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級(jí)越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為：電子發(fā)生電離時(shí)其電勢能為0，動(dòng)能為：，因此有：，所以有：，則：。7.如圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的i-t圖象。根據(jù)圖象可知該交變電流的電流最大值是__________A，頻率是__________Hz。參考答案：、5；8.用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式：①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為__________和________。②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為_________和________。③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少__________(重力加速度為)。參考答案：

9.如下圖，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為

；兩種情況在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比Qa∶Qb＝

。參考答案：3∶2

；

9∶4

10.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示。如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的極板x應(yīng)帶

電，極板y應(yīng)帶

電。參考答案：正，正11.在真空中有兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量均為2×10－8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為______

_N，在兩者連線的中點(diǎn)處，電場強(qiáng)度大小為__________N/C。參考答案：

9×10－5

，

3.6×104

12.如圖，半徑為r的金屬圓盤（電阻不計(jì)）在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場中繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端分別接盤心O和盤邊緣，則通過電阻R的電流強(qiáng)度大小為

，方向是

。參考答案：13.在真空中兩個(gè)帶等量異種的點(diǎn)電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為_________________N。在兩者連線的中點(diǎn)處，電場強(qiáng)度大小為_________________N/C。參考答案：.，

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（5分）電磁波是一個(gè)大家族，請(qǐng)說出這個(gè)家族中的幾個(gè)成員（至少說出3個(gè)）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場．其電場強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請(qǐng)問：(1)小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時(shí)間？參考答案：17.如圖所示，一個(gè)掛在絲線下端帶正電的小球B，靜止在圖示位置。若固定的帶正電小球A的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，，A和B在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于真空中。試求A、B兩球間的距離r。參考答案：（1）

（2）聯(lián)立（1）（2）解得