安徽省六安市羅集中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

安徽省六安市羅集中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析一、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)如圖所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，曲線是某一帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力的作用，則下列選項(xiàng)中不能判斷的是

(

)A.帶電粒子的電性B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向參考答案：A2.關(guān)于洛倫茲力，下列說(shuō)法正確的是A．帶電粒子在磁場(chǎng)中一定會(huì)受到洛倫茲力的作用B．若帶電粒子在某點(diǎn)受到洛倫茲力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零C．洛倫茲力不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度D．僅受洛倫茲力作用（重力不計(jì)）的運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)能一定不改變參考答案：BD3.三個(gè)物體質(zhì)量分別為，它們?cè)谒铰访嫔线\(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能相同．當(dāng)它們受到大小相等的阻力制動(dòng)時(shí)，它們?cè)诼访嫔匣芯嚯x之比是

A．1∶2∶3

B．12∶22∶32C．1∶1∶1

D．3∶2∶1參考答案：C4.(單選)如題5圖所示，一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢(shì)比下表面的低。由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為A．，負(fù)

B．，正C．，負(fù)

D．，正參考答案：D5.真空中有兩個(gè)靜止的同種點(diǎn)電荷q1、q2，保持q1不動(dòng)，釋放q2．q2只在q1的庫(kù)侖力作用下運(yùn)動(dòng)，則q2在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的庫(kù)侖力（）A． 不斷增大 B． 不斷減小 C． 先增大后減小 D． 始終保持不變參考答案：B解：帶電相同的小球受斥力作用，因此距離越來(lái)越遠(yuǎn)，由于電量保持不變，根據(jù)F=k可知距離增大，電場(chǎng)力將逐漸減小，故ACD錯(cuò)誤，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.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_(kāi)_____

_N，在兩者連線的中點(diǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_________N/C。參考答案：7.夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對(duì)速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電．設(shè)兩云團(tuán)之間電勢(shì)差保持3×109V不變，已知空氣電離的電場(chǎng)強(qiáng)度(即發(fā)生放電時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度)為3×106V/m，云團(tuán)間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則大約經(jīng)過(guò)______秒，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一塊云團(tuán)的電荷量為500C，閃電歷時(shí)0.01s，則此過(guò)程中的平均電流為_(kāi)___安培。參考答案：8.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況．設(shè)O點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，在四個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)中，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則物體的加速度為

m/s2，打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時(shí)物體的瞬時(shí)速度為m/s（保留二位有效數(shù)字）．參考答案：2.0，0.50．【考點(diǎn)】探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出物體的加速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出A點(diǎn)的速度．【解答】解：因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=2.00cm，根據(jù)△x=aT2得，a=．A點(diǎn)的速度等于OB段的平均速度，則．故答案為：2.0，0.50．9.

豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的質(zhì)點(diǎn)，從A點(diǎn)射入電場(chǎng)恰好沿圖中虛線所示直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示。則該質(zhì)點(diǎn)沿直線AB運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中將做

運(yùn)動(dòng)，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向_____，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝________。參考答案：10.磁鐵外部的磁感線是從磁鐵的

出來(lái)，進(jìn)入磁鐵的

。參考答案：11.一個(gè)物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為3m/s2，則物體在第2秒末的速度大小是

m/s，2秒內(nèi)的位移大小是

m．參考答案：6，6【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度公式求解速度，根據(jù)位移公式求解位移．【解答】解：物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末時(shí)的速度：v=at=3×2=6m/s前4s的位移：x===6m故答案為：6，612.如圖所示，A為帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，B為半徑為r的不帶電的金屬小球，球心到A的距離為R，則球心處的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_____________，感應(yīng)電荷在球心處的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)________________.參考答案：0

，13.電子的質(zhì)量為m，電量為e，以速率v0射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中v0的方向和場(chǎng)強(qiáng)E的方向相同，設(shè)電子剛進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)電勢(shì)能為零，則電子進(jìn)入電場(chǎng)的距離為_(kāi)_____________時(shí)，其動(dòng)能和電勢(shì)能相等。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開(kāi)普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)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(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)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?xún)?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?xún)?nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以?xún)?nèi)，可能存在一些看不見(jiàn)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(shuō)出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)細(xì)繩的長(zhǎng)度L.參考答案：（1）（2）（1）對(duì)B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小：

（2）由庫(kù)侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件、庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義列式求解．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后，通過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，最后電子從右側(cè)的兩塊平行金屬板之間穿出，已知A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，求：（1）電子通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v0；（2）電子從右側(cè)的兩塊平行金屬板之間飛出時(shí)的側(cè)移距離y；（3）電子從右側(cè)平行金屬板進(jìn)入到飛出時(shí)電場(chǎng)對(duì)它所做的功W。參考答案：

（1分）解之得：

（2分）（3）電子進(jìn)、出右側(cè)平行金屬板兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：

（2分）所以電場(chǎng)對(duì)電子做功為：

（2分）17.一列簡(jiǎn)諧橫波