山西省太原市北郊中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試卷含解析

山西省太原市北郊中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試卷含解析一、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）在圖中，EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，R為電阻，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿．有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面．若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB()A．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0

B．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0C．加速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0

D．加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0參考答案：D2.如圖所示，A球振動(dòng)后，通過(guò)水平細(xì)繩迫使B、C振動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.只有A球、C球振動(dòng)周期相等B.A球、B球、C球的振動(dòng)周期相等C.C球的振幅比B球大D.C球的振幅比B球小參考答案：BC【詳解】AB．由題意，A做自由振動(dòng)，其振動(dòng)周期就等于其固有周期，而B、C在A產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即等于A的固有周期，所以三個(gè)單擺的振動(dòng)周期相等，則B正確，A錯(cuò)誤；CD．由于C、A的擺長(zhǎng)相等，則C的固有周期與驅(qū)動(dòng)力周期相等，產(chǎn)生共振，其振幅比B擺大。所以C正確，D錯(cuò)誤。3.如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)．其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直；穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角，設(shè)粒子從S到A、B所需時(shí)間分別為t1、t2，則t1∶t2為(重力不計(jì))()A.1∶3

B.4∶3

C.1∶1

D.3∶2參考答案：D解：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期的公式為，由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與粒子的速度的大小無(wú)關(guān)，所以粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，由粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，通過(guò)a點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為90°，通過(guò)b點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，所以通過(guò)a點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T/4，通過(guò)b點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T/6，所以從S到a、b所需時(shí)間t1:t2為3:2，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D4.有一測(cè)速雷達(dá)，發(fā)射電磁波的頻率為f1，用它來(lái)測(cè)量一迎面開來(lái)的汽車的車速，設(shè)該雷達(dá)接收到的從汽車反射回來(lái)的反射波的頻率為f2，則(

)A．f1>f2B．f1＝f2C．f1<f2

D．無(wú)法確定參考答案：C5.（單選）相距為L(zhǎng)的點(diǎn)電荷A、B帶電荷量分別為＋4q和－q，如圖所示，今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是A．－q，在A左側(cè)距A為L(zhǎng)處B．－2q，在A左側(cè)距A為L(zhǎng)/2處C．＋4q，在B右側(cè)距B為L(zhǎng)處D．＋2q，在B右側(cè)距B為3L/2處參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.金屬棒bc在兩光滑的水平放置的平行金屬導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路AbcD中有感應(yīng)電流．這時(shí)bc棒將受到向______的磁場(chǎng)力；為使bc棒向右運(yùn)動(dòng)，必須對(duì)bc施加方向向______的力，這個(gè)力克服______力做功；在這個(gè)過(guò)程中______能轉(zhuǎn)化成了______能。參考答案：左、右、安培力、機(jī)械能、電7.（6分物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度的方向與速度方向

；物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度的大小為

m/s2，方向

。參考答案：相反，9.8，豎直向下8.如圖所示的邏輯電路，在輸入端A、B輸入的電信號(hào)分別為“1”和“0”時(shí)，輸出端C得到的電信號(hào)是（選填“1”或“0”）。參考答案：9.（4分）電子以4×106m/s的速率垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的磁場(chǎng)力為

N，如果電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v與B的方向間的夾角是180°，則電子所受的磁場(chǎng)力為

N。參考答案：

3.2×10-13

010.太陽(yáng)能量來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，設(shè)每次聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核，同時(shí)釋放出正電子；已知?dú)浜说馁|(zhì)量為，氦核的質(zhì)量為，正電子的質(zhì)量為，真空中光速為則每次核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損_______及氦核的比結(jié)合能____參考答案：【詳解】第一空.根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，可知生成了2個(gè)正電子，所以質(zhì)量虧損。第二空.根據(jù)可知，產(chǎn)生的能量為：，所以氦核的比結(jié)合能為。11.用如圖甲所示的電路做“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)做出了如圖乙所示的U-I圖象，由圖可知測(cè)得的電池的電動(dòng)勢(shì)為_____________V，內(nèi)電阻為_________Ω

參考答案：

1.40

；

1

12.（4分）質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2.0m/s的速度滑行，不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5.0m/s的速度(對(duì)地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過(guò)程中，小孩對(duì)冰車所做的功為______J。參考答案：1，10513.（多選）在如圖所示傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)．一質(zhì)量為m．電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)，恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線框又恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從ab越過(guò)GH到達(dá)JP與MN的中間位置的過(guò)程中，線框的動(dòng)能變化量為，重力對(duì)線框做的功的大小為，安培力對(duì)線框做功大小為，下列說(shuō)法中正確的有A.在下滑過(guò)程中，由于重力做正功，所以有B.從ab越過(guò)GH到達(dá)JP與MN的中間位置的過(guò)程中，機(jī)械能守恒C.從ab越過(guò)GH到達(dá)JP與MN的中間位置的過(guò)程中，有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D.從ab越過(guò)GH到達(dá)JP的中間位置的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量大小參考答案：CD三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）現(xiàn)代家庭電器化程度越來(lái)越高，用電安全是一個(gè)十分突出的問(wèn)題。下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)。測(cè)量項(xiàng)目完全干燥時(shí)出汗或潮濕時(shí)電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①?gòu)谋碇锌煽闯龈稍飼r(shí)電阻大約是潮濕時(shí)電阻的_______倍。②在空格中填入，對(duì)人體加220伏電壓后的電流值。③若對(duì)人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項(xiàng)是十分危險(xiǎn)的。④電路上有規(guī)格為10A的熔絲（俗稱保險(xiǎn)絲），如右圖所示用電器R的功率是1500W，這時(shí)通過(guò)熔絲實(shí)際電流是多少？一個(gè)潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會(huì)斷（即熔絲不能救人命）。參考答案：（1）40（2）測(cè)量項(xiàng)目完全干燥時(shí)出汗或潮濕時(shí)電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮濕（4）0．15A15.（5分）電磁波是一個(gè)大家族，請(qǐng)說(shuō)出這個(gè)家族中的幾個(gè)成員（至少說(shuō)出3個(gè)）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經(jīng)加速電場(chǎng)（加速電場(chǎng)極板間的距離為d、電勢(shì)差為U）加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x．（1）求該離子的荷質(zhì)比；（2）若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子（m1＞m2），它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置（圖中末畫出），求P1、P2間的距離△x．參考答案：解：（1）離子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：qU=mv2；①離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qBv=m②由①②式可得：（2）由①②式可得粒子m1在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑是r1，則：對(duì)離子m2，同理得：∴照相底片上P1、P2間的距離：△x=2（r1﹣r2）=；答：（1）求該離子的荷質(zhì)比；（2）P1、P2間的距離△x=．【考點(diǎn)】質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理．【分析】（1）根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑，通過(guò)半徑公式求出粒子的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理得出粒子的比荷．（2）根據(jù)動(dòng)能定理、半徑公式求出粒子打到照相機(jī)底片上位置與入口處的距離，從而求出P1、P2間的距離△x．17.如圖所示，在2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的足球賽場(chǎng)上，一足球運(yùn)動(dòng)員踢一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的足球．若足球以10m/s的速度撞向球門門柱，然后以3m/s速度反向彈回（如圖乙），求這一過(guò)程中足球的動(dòng)量改變量．參考答案：解：初動(dòng)量為：P=mv=0.4×10kgm/s=4.0kgm/s末動(dòng)量為：P′=mv′=0.4×（﹣3）kgm/s=﹣1.2kgm/s動(dòng)量改變量為：△P=P′﹣P=﹣5.2kgm/s，方向向左．答：這一過(guò)程中足球的動(dòng)量改變量為5.2kgm/s，方向向左．18.如圖所示為修建高