江蘇省鹽城市濱?？h通榆中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

江蘇省鹽城市濱?？h通榆中學(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）避雷針能起到避雷作用，其原理是（）A．尖端放電B．靜電屏蔽C．摩擦起電D．同種電荷相互排斥參考答案：考點(diǎn)：靜電現(xiàn)象的解釋．分析：雷電是云層與大地之間或云層之間的放電現(xiàn)象，在高大的建筑物上安裝避雷針，可使云層所帶電荷通過避雷針進(jìn)入大地，從而保護(hù)建筑物不受雷擊．解答：解：當(dāng)帶電云層靠近建筑物時(shí)，由于越尖的地方的，電場強(qiáng)度越強(qiáng)，避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷會(huì)通過針尖放電，逐漸中和云中的電荷，使建筑物免遭雷擊．其原理為尖端放電，故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選：A．點(diǎn)評(píng)：本題考查了避雷針的原理，掌握越尖的地方，電場強(qiáng)度越強(qiáng)，難度不大，屬于基礎(chǔ)題，注意掌握靜電屏蔽的原理，與摩擦起電的實(shí)質(zhì)．2.如圖甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子（不計(jì)重力），兩板間距離足夠大，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的電壓后，在下圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是（

）參考答案：AD3.(單選題)以一定的速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力大小的恒為F，則從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為A．0

B．-Fh

C．-2Fh

D．Fh參考答案：C4.如圖所示四種情況，通電導(dǎo)線均置于勻強(qiáng)磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力作用的是(

)參考答案：C5.(多選)天然放射性元素（釷）經(jīng)過一系形α衰變和β衰變之后，變成（鉛）。下列論斷中正確的是(

)A鉛核比釷核少24個(gè)中子

B鉛核比釷核少16個(gè)中子C衰變過程中共有4次α衰變和8次β衰變D衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一根均勻的木棒長1m，在棒的左端掛一個(gè)質(zhì)量為6kg的物體，然后在距棒左端0.2m處將棒支起，棒恰平衡，則棒的質(zhì)量是4kg．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件．分析：把木棒視為整體，找到重心在中點(diǎn)處，支點(diǎn)在距棒左端0.2m處，計(jì)算出棒的重力臂，根據(jù)杠桿定理可知棒重力力矩，等于物體重力力矩，可以求出棒的質(zhì)量．解答：解：設(shè)物體的質(zhì)量為M，棒的質(zhì)量為m，把木棒視為整體，重心在中點(diǎn)處，棒的重力臂：L=0.5﹣0.2=0.3m物體的重力臂：l=0.2m那么由杠桿定理得，Mgl=mgL代入數(shù)據(jù)得：m=4kg故答案為：4kg．點(diǎn)評(píng)：本題主要考查杠桿定理中的力臂問題，熟練運(yùn)用整體法可以節(jié)省計(jì)算時(shí)間．7.麥克斯韋電磁場理論的兩個(gè)基本論點(diǎn)是：變化的磁場產(chǎn)生

，變化的電場產(chǎn)生

，從而預(yù)言了

的存在。參考答案：電場、磁場、電磁波8.如圖所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其連線中點(diǎn)處放一半徑為1cm的金屬球殼，則球殼上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為______________.（靜電力常量為）參考答案：3.6×105N/C9.在電場中某點(diǎn)放一電荷量為－4.8×10-7C的負(fù)電荷，該電荷受到的電場力為2.4×10-5N，方向水平向東，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

，方向 。若在該點(diǎn)放一個(gè)正電荷，則該點(diǎn)電場強(qiáng)度方向

。若將該點(diǎn)的電荷移走，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

。參考答案：50N/C

向西

向西

50N/C10.如右圖所示，一個(gè)邊長為d的正方形導(dǎo)線框，沿圖示平面向右穿越一寬度為L（L＞d）的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)導(dǎo)線框移入磁場時(shí)，框中的感應(yīng)電流方向是

；當(dāng)導(dǎo)線框移出磁場時(shí)，框中的感應(yīng)電流方向是

。（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）

參考答案：11.（4分）一段長40cm的直導(dǎo)線通有電流2A，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)直導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，受到的安培力大小是

N，當(dāng)直導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，受到的安培力大小是

N。參考答案：0，412.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，小燈泡的阻值為3Ω。開關(guān)S閉合后，燈泡中的電流方向?yàn)?/p>

▲

(選填“從A向B”，或“從B向A”)。電路中的電流大小為

▲

A。參考答案：從A向B

313.以無窮遠(yuǎn)為零電勢，將一個(gè)電量為：庫的負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，電場力做功為焦耳。將該電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為焦耳，則A點(diǎn)電勢為

伏；B點(diǎn)電勢為

伏；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.（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）

15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖15（a）所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L，距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在磁場B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場B（t），如圖15（b）所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。⑴問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？⑵求0到時(shí)間t0內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。⑶探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B0的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。參考答案：解：⑴感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因?yàn)榻饘侔艋綀A弧任意位置時(shí)，回路中磁通量的變化率相同。⑵0—t0時(shí)間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E0，感應(yīng)電流為I，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由法拉第電磁感應(yīng)定律：

根據(jù)閉合電路的歐姆定律：由焦耳定律有：

解得：⑶設(shè)金屬進(jìn)入磁場B0一瞬間的速度變v，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機(jī)械能守恒：17.（10分）云室處在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次衰變，粒子的質(zhì)量為m，電量為q，其運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)?，F(xiàn)測得粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，求：（1）衰變后粒子的速度；（2）衰變后新核的動(dòng)能；（3）在衰變過程中的質(zhì)量虧損。（注：涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)）參考答案：解析：（1）令V1表示粒子的速度，由洛倫茲力提供向心力可得：qV1B=mV12/R

（2分）

解得

V1=qBR/m

（1分）（2）令V2表示衰變后新核的速度，在衰變過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可知：（M－m）V2=mV1

（2分）衰變后新核的速度

V2=qBR/（M－m）

（1分）衰變后新核的動(dòng)能EK=q2B2R2/2（M－m）

（1分）

（3）在衰變過程中粒子和新核的動(dòng)能來自于虧損質(zhì)量