廣東省梅州市瑤上中學(xué)2023年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，虛線(xiàn)框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，1和2為垂直磁場(chǎng)方向放置的兩個(gè)圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過(guò)兩環(huán)的磁通量，則有()A．Φ1>Φ2 B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2

D．無(wú)法確定

參考答案：B2.已知通過(guò)三個(gè)并聯(lián)支路的電流強(qiáng)度之比是I1：I2：I3=1：2：3，則三個(gè)并聯(lián)支路的電阻之比是A．1：2：3

B．3：2：1

C．2：3：6

D．6：3：2參考答案：D3.三個(gè)3的定值電阻通過(guò)不同的連接可以得到以下哪些阻值（

）A、2

B、3

C、4

D、5參考答案：A4.（單選）長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m通以電流I＝0.5A的導(dǎo)線(xiàn)，垂直于磁感線(xiàn)方向放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的某一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則該導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為（

）A．0N

B．0.5N

C．1N

D．1.5N參考答案：C5.關(guān)于參考系，下列說(shuō)法中正確的是A．參考系必須是靜止不動(dòng)的物體B．參考系必須是正在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體C參考系必須是固定在地面上的物體D．描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系可以任意選擇參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.將一個(gè)滿(mǎn)偏電流為10mA，內(nèi)阻為100Ω電流表改裝為量程為10V的電壓表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)

Ω的電阻。參考答案：9007.光纖通信中,光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的物理原理是利用光的全反射

現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿(mǎn)足的條件是：光從

光密介質(zhì)

射向光疏介質(zhì)

，且

入射角大于等于臨界角

參考答案：8.甲、乙兩人站在地面上時(shí)身高都是L0，甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8c（c為光速）的飛船同向運(yùn)動(dòng)，如圖所示。此時(shí)乙觀(guān)察到甲的身高L

L0；若甲向乙揮手，動(dòng)作時(shí)間為t0，乙觀(guān)察到甲動(dòng)作時(shí)間為t1，則t1

t0。（均選填“>”、“=”或“<”）參考答案：=

>9.物理學(xué)家們普遍相信太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)。根據(jù)這一理論，在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（）轉(zhuǎn)化成1個(gè)氦核（He）和2個(gè)正電子（e）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量＝1.0073u，α粒子的質(zhì)量＝4.0015u，電子的質(zhì)量＝0.0005u，1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)931.5MeV的能量，（1）寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程：___________________________（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出_________兆電子伏的能量？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：以和表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，根據(jù)題意有： ①碰撞前，氫原子與電子的總動(dòng)能為： ②聯(lián)立①②兩式并代入數(shù)據(jù)解得：氫原子從基態(tài)躍遷到n＝4的能級(jí)所需能量由能級(jí)圖可得：碰撞后，受激氫原子與電子的總動(dòng)能為：。10.（4分）舊式大炮水平射出一枚質(zhì)量為10kg的炮彈，炮彈飛出的速度是600m/s，炮身質(zhì)量為2000kg，則大炮后退的速度是_____m／s．若大炮后退中所受的阻力是它重力的30％，則大炮能后退的距離_______m。參考答案：3

1.511.一初速為零的帶電粒子，經(jīng)過(guò)電壓為U=3.0v的電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B=6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知帶電粒子的質(zhì)量是m=4000g，電量是q=6.0C，則帶電粒子所受的洛侖茲力為_(kāi)_____，軌道半徑為_(kāi)_____．參考答案：12.兩個(gè)點(diǎn)電荷甲和乙同處在真空中．(1)甲的電荷量是乙的電荷量的4倍，則甲對(duì)乙的作用力是乙對(duì)甲的作用力的________倍．(2)若把每個(gè)電荷的電荷量都增加為原來(lái)的3倍，那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的________倍．(3)若保持電荷量不變，而將距離增加為原來(lái)的4倍，那么它們之間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的________倍．(4)若保持其中一個(gè)電荷量不變，而另一個(gè)電荷量增加為原來(lái)的9倍，為使其相互作用力不變，則它們之間的距離將變?yōu)樵瓉?lái)的________倍．參考答案：解析：由庫(kù)侖定律F＝k即可分析求解．答案：(1)1(2)9(3)(4)313.把一個(gè)面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，當(dāng)把環(huán)翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，流過(guò)環(huán)某一橫截面的電量為_(kāi)_______________。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.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．15.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來(lái)，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說(shuō)明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輛質(zhì)量為1000kg的賽車(chē)正以14m/s的速度進(jìn)入一個(gè)圓形賽道,已知跑道半徑為50m,問(wèn):（1）此賽車(chē)轉(zhuǎn)彎所需的向心力是多大．（2）晴天時(shí),賽車(chē)和路面間的摩擦系數(shù)是0.60,比賽過(guò)程中賽車(chē)是否能順利通過(guò)彎道．（3）雨天時(shí),賽車(chē)和路面間的摩擦系數(shù)是0.25,賽車(chē)能否順利通過(guò)彎道．（g取9.8m/s2）參考答案：17.汽車(chē)行駛時(shí)輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故.已知某型號(hào)輪胎正常工作時(shí)的最高溫度為90℃，最高胎壓不超過(guò)3.5atm，那么在t＝20℃時(shí)給該輪胎充氣，求:（設(shè)輪胎容積不變）⑴充氣后的胎壓應(yīng)不超過(guò)多少才能保證安全？⑵溫度升高時(shí)說(shuō)明氣體壓強(qiáng)變化的微觀(guān)原因.

參考答案：解析：⑴由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化。設(shè)在T1＝293K時(shí)充氣后的胎壓為P1，根據(jù)查理定律

…………(2分)

解得：

…………(2分)⑵氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大.…………(4分)

18.（20分）如圖所示，一塊長(zhǎng)為的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫(huà)出豎直導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期。一小球B放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到P端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板PQ的質(zhì)量相等?，F(xiàn)給小球一水平向右的速度，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過(guò)程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取參考答案：解析：如果小球的水平速度比較大，它與平板的第一次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，這時(shí)的值便是滿(mǎn)足題中條件的最大值；如果小球的水平速度較小，在它與平板發(fā)生第一次碰撞后再次接近平板時(shí)，剛好從平板的邊緣Q處越過(guò)而不與平板接觸，這時(shí)的值便是滿(mǎn)足題中條件的最小值．設(shè)小球從臺(tái)面水平拋出到與平板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間為，有

（1）若碰撞正好發(fā)生在Q處，則有

（2）從（1）、（2）兩式解得的值便是滿(mǎn)足題中條件的最大值，即

（3）代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（4）如果，小球與平板的碰撞處將不在Q點(diǎn)．設(shè)小球第一次剛要與平板碰撞時(shí)在豎直方向的速度為，則有

（5）以、分別表示碰撞結(jié)束時(shí)刻小球和平板沿豎直方向的速度，由于碰撞時(shí)間極短，在碰撞過(guò)程中，小球和平板在豎直方向的動(dòng)量守恒．設(shè)小球和平板的質(zhì)量都是m，則有

（6）因?yàn)榕鲎彩菑椥缘模移桨迨枪饣?，由能量守恒可?/p>

（7）解（6）、（7）兩式，得

（8）

（9）碰撞后，平板從其平衡位置以為初速度開(kāi)始作簡(jiǎn)諧振動(dòng)．取固定坐標(biāo)，其原點(diǎn)O與平板處于平衡位置時(shí)板的上表面中點(diǎn)重合，x軸的方向豎直向下，若以小球和平板發(fā)生碰撞的時(shí)刻作為，則平板在t時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是兩個(gè)待定的常量，利用參考圓方法，在t時(shí)刻平板振動(dòng)的速度

（12）因時(shí)，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球開(kāi)始作平拋運(yùn)動(dòng)．如果第一次碰撞后，小球再經(jīng)過(guò)時(shí)間與平板發(fā)生第二次碰撞且發(fā)生在Q處，則在發(fā)生第二次碰撞時(shí)，小球的x座標(biāo)為

（16）平板的x座標(biāo)為

（17）在碰撞時(shí)，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

（19）這便是滿(mǎn)足的方程式，通過(guò)數(shù)值計(jì)算法求解方程可得（參見(jiàn)數(shù)值列表）

（20）如果第二次碰撞正好發(fā)生在平板的邊緣Q處，則有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而滿(mǎn)足題中要求的的最小值應(yīng)大于（22）式給出的值．綜合以上