丰台区 2022~2023学年度第二学期期末练习参考答案
高二物理
2023.07
第一部分 选择题（共 42 分）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B A C C D A D
题号 8 9 10 11 12 13 14
答案 D A C D C B C
第二部分 非选择题（共 58 分）
二、实验题（共 18分，每空 2分）
15. （8分）（1）17.6 （2）AB （3）AB 1.40~1.60
16.（10分）
（1 d m m m）升高 （2） 窄 1 1 2
t1 t1 t3 t2
（3）用天平测量小球 A、B的质量 mA、mB，小球 A释放时到最低点的高度 h1、
A与 B碰撞后分别上升的高度 h2、h3。
验证动量守恒定律的表达式为： mA h1 mA h2 mB h3
（其它方案合理亦可得分）
三、计算论证题（4小题，共 40分）
17.（9分）
（1）对 A从圆弧最高点到最低点的过程应用动能定理有
mgR 1 mv21 02
解得 v1= 2 m/s 3分
（2）A在圆弧轨道最低点与 B碰撞，根据动量守恒
mv1= 2mv2
解得 v2= 1 m/s 3分
（3）碰撞过程中损失的机械能为
1 1
E mv21 （2m）v
2
2 2 2
解得ΔE=0.1 J 3分
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18.（9分）
（1）回路中的感应电动势
E=BLv=2×0.2×5 V = 2.0 V
根据闭合电路欧姆定律，回路中的电流
I E
R r
解得
I = 0.40A 4分
（2）ab棒向右运动时所受安培力的大小
F安 = BIL = 2×0.4×0.2 N = 0.16 N 3分
（3）电阻R上的发热功率
P = I R = 0.4 ×4 = 0.64 W 2分
19．（10分）
（1）规定竖直向下为正方向，喷气过程中返回舱动量变化量
Δp=mv2－mv1=－1.8×104 kg m/s
喷气过程中返回舱动量变化量的大小为 1.8×104 kg m/s
3分
（2）甲、乙两同学的解法均不正确。甲同学忽略了重力，乙同学没有规定正方
向，解题过程中力的正方向与速度的正方向不一致。
正确解法如下：
规定返回舱受到的平均推力为 F，取竖直向下为正方向，根据动量定理
(mg F )t mv2 mv1
解得
F = 1.2×105N 4分
(3)以Δt时间内喷出的气体为研究对象，设喷出气体的速度为 v，则每台发
动机喷出气体的质量为
2
m D v t
4
根据牛顿第三定律， F F
对 4台发动机喷出的气体，由动量定理可得
F t 4mv 0
解得
v F 3分
D2
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20.（12分）
（1）根据法拉第电磁感应定律有
E Δ S· B k r 2 4分
Δt t
（2）根据电动势的定义有
W
非 qE·2 r 2 rE
q q
解得感生电场的电场强度大小为
E kr 方向逆时针方向。 4分
2
（3）小球所受感生电场作用力为
F qkr qE
2
在感生电场力的作用下，小球速度沿着圆周的切线方向均匀增加，小球做速率均
匀增加的圆周运动，加速度大小
a F qkr m 2m
根据运动学公式得
v a t qkrt 0 02m
当小球在 t0时刻以 v绕环运动时，所受洛仑兹力 F洛指向圆心（如图所示），其大
小为
F洛 qvB B kt0
q2k 2t 2
F 0
r
洛 2m
根据牛顿第二定律，小球做圆周运动所需的向心力 F向（指向环心）是洛伦兹力 F洛
与N 的矢量和
F F
向 洛
N
mv2 mq2k 2r 2t 2 q2k 2rt 2F 0 0
向 r 4rm 2 4m
解得
q2k 2rt 2
N 0
4m
q2k 2rt 2
小球受到管道的作用力大小为 N 0 ，方向沿半径指向外（方向见图）。4分
4m
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{#{QQABDQCEogCoABAAARhCEQVACAEQkAEACAgOgBAAMAAASRFABAA=}#}丰台区2022～2023学年度第二学期期末练习
高二物理
2023. 07
考 生 须 知 1. 答题前，考生务必先将答题卡上的学校、年级、班级、姓名、准考证号用黑色字迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的准考证号、姓名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。 2. 本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。 3. 请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在练习卷、草稿纸上答题无效。 4. 本练习卷满分共100分，作答时长90分钟。
第I部分（选择题共42分）
一、选择题：（共14小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项，请选出符合题目要求的一项。）
1. 以下核反应方程属于α衰变的是
A. B.
C． D．
2．下列说法正确的是
A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B．汤姆逊发现电子说明原子具有核式结构
C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出原子的能级结构模型
D．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
3. 一束由a、b两种单色光组成的复色光沿 AO 方向从真空射入玻璃后分别从 B、C 点射出，下列说法正确的是
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃砖中的速度
C．两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较大
4. 下列关于电磁波的说法正确的
A. 变化的电场周围一定能产生电磁波
B. γ射线比X射线更容易发生衍射现象
C. 与红外线相比，紫外线光子能量更大
D. 麦克斯韦证实了电磁波的存在
5．如图所示为某物体做简谐运动的图像，关于物体的振动，下列说法正确的是
A．物体振动的振幅为4cm
B．物体振动的周期T=0.4 s
C．t =0.5 s时，物体沿x轴正方向运动
D．0.4～0.6 s，物体的加速度在增大
6．一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，此时介质中x＝2 m处的质点P向y轴正方向运动。则这列波
A. 波长为2 m
B. 周期为2.5 s
C. 波速为5 m/s
D. 波沿x轴正方向传播
7．关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是
A．图甲，摇动手柄使磁铁转动，铝框不动
B．图乙，真空冶炼炉可以接高电压的恒定电流
C．图丙，铜盘转动时，穿过铜盘的磁通量不变，铜盘中没有感应电流
D．图丁，微安表在运输时把正、负接线柱用导线连在一起，对电表起到了保护作用
8．如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。 下列说法正确的是（ ）
A. 当开关S由断开变为闭合时，A立即亮，B缓慢地亮
B. 保持开关S闭合电路稳定后，A、B一样亮
C. 当开关S由闭合变为断开时，A、B同时熄灭
D. 当开关S由闭合变为断开时，A立即熄灭，B闪亮一下后熄灭
9．右图是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压基本保持不变，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻。用电高峰时，R的值会减小。忽略变压器上的能量损失，用电高峰与用电低谷相比，下列说法正确的是
A. V2不变，V3减小
B. V2和V3都减小
C. A1和A2均减小
D. A1增大，A2减小
10. 图甲是研究光电效应的电路图，K极金属的逸出功为2.30eV。图乙为氢原子能级图。下列说法正确的是
(
G
V
P
光
甲
光电管
dianguan
电子
dianguan
K
A
d
c
) A．当P移至与最左端时，电流表示数一定变为0
B．电压表示数增大，电流表示数一定增大
C．氢原子从n=5能级跃迁到n=2能级，放出光子
D．从n=5能级跃迁到n=3能级产生的光能让图甲中的K极金属发生光电效应
11. 如图所示，一个边长为l的正方形导线框沿x轴正方向匀速穿过匀强磁场区域。以x轴的正方向为安培力的正方向，从线框在图示位置的时刻开始计时，关于线框所受的安培力随时间变化的图像，正确的是
12．右图是苹果自动分拣装置的示意图，该装置能够按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在电阻R1上，R1的阻值随压力的变化而变化。小苹果通过托盘秤时，R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时，R2两端能够获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道。设定进入下面通道的大苹果最小质量m0为该装置的分拣标准，下列说法正确的是
A．压力越小R1越小
B. 调节R2 的大小不可以改变苹果的分拣标准
C．若要提高分拣标准，可只适当减小R2的阻值
D．若要提高分拣标准，可只增大电路中电源的电动势
13．如图所示，甲、乙两人静止在水平冰面上，甲推乙后，两人向相反方向沿直线做减速运动。已知甲的质量小于乙的质量，两人与冰面间的动摩擦因数相同，两人之间的相互作用力远大于地面的摩擦力。下列说法正确的是
A．甲推乙的过程中，甲和乙组成的系统机械能守恒
B．乙停止运动前任意时刻，甲的速度总是大于乙的速度
C．减速过程中，地面摩擦力对甲做的功等于对乙做的功
D．减速过程中，地面摩擦力对甲的冲量大于对乙的冲量
14．如图所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，小球从A点自由下落，至B点时开始压缩弹簧，下落到最低点C。可以证明，小球与弹簧接触之后的运动为简谐运动。以B点为坐标原点，沿着竖直方向建立坐标轴，规定竖直向下为正方向，重力加速度为g。小球从B运动到C过程中，位移、速度、加速度的图像正确的是
第II部分（非选择题共58分）
二、填空题:（本题共2小题，每空2分，共18分）
15．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用20分度的游标卡尺测单摆的摆球直径，示数如图所示。摆球直径d=______mm。
（2）下列实验中，在测量某一物理量时为减小误差，利用了累积放大思想的是_________。
（3）某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
①如图所示，A、B、C、D表示大头针，下列说法正确的是
A．为减小实验误差，大头针A、B及C、D之间的距离应适当大些
B．在眼睛这一侧观察，插第三个大头针 C时，应使C挡住A和B
C．可用玻璃砖代替尺子画出边界线
②如图所示，该小组确定了界面以及四枚大头针的位置，并画出了光路图。通过测量和计算，玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）。
16.（1） 某小组利用如图所示装置验证动量守恒定律。光电门1、2分别与数字计时器相连，两滑块A、B上挡光条的宽度相同，已测得两滑块A、B（包含挡光条）质量分别为m1、m2。
①接通气源后，轻推放在导轨上的滑块使它从右向左运动，发现滑块通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间。为使导轨水平，可调节旋钮Q使轨道右端_____________（选填“升高”或“降低”）一些。
②实验前，滑块A、B静置于图中所示位置。用手向左轻推一下A，使其经过光电门1后与B发生碰撞，碰后两滑块先后通过光电门2。光电门1记录的挡光时间为t1，光电门2记录的挡光时间依次为t2、t3。若已知挡光条的宽度为d，则滑块A通过光电门1时的速度大小为v1= 。为减小实验误差，应选择宽度________（选填“窄”或者“宽”）的挡光条。若m1、m2、t1、t2、t3满足关系式______________________________，则可验证动量守恒定律。
（2）某同学想用如图所示的装置验证碰撞过程动量守恒：用轻绳将两个小球（小球半径与绳长相比可忽略不计）悬挂起来，将一个小球从某一高度由静止释放，小球摆到最低点后将与另一小球发生碰撞。实验中仅有天平和刻度尺两种测量工具，请说明要测量的物理量，以及利用测量量验证动量守恒定律的表达式。
三、计算论证题（本题共5小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17．如图所示，竖直平面内半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。质量均为m=0.1kg的小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体沿桌面滑动。g取10m/s2。求：
（1）碰撞前瞬间A速度的大小；
（2）碰撞后瞬间A与B整体速度的大小；
（3）A与B碰撞过程中损失的机械能。
18. 如图所示，光滑水平导线框放在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，线框中接有电阻R=4 Ω，线框的电阻不计。长度l=0.2m、电阻r=1 Ω的导体棒ab沿向右做匀速运动，速度v=5m/s。。则：
（1）求回路中的电流；
（2）ab棒向右运动时所受的安培力的大小；
（3）电阻R的发热功率。
19. 2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。
如图甲所示，返回舱在距离地表约10 km的高度打开降落伞，速度减至8 m/s后保持匀速向下运动。在距离地面的高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，使返回舱的速度在0.2 s内由8 m/s降到2 m/s。假设反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，此过程返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为3×103kg，g取10m/s2。
（1）求反推发动机工作过程中返回舱动量变化量的大小；
（2）为了估算反推发动机工作过程中返回舱受到的平均推力大小，A、B两位同学给出了如下两种不同的解法：
A同学的解法： 设反推发动机受到的推力为F，根据动量定理 FΔt=mv2-mv1 解得 B同学的解法： 设反推发动机受到的推力为F，根据动量定理 (F-mg)Δt=mv2-mv1 解得
请分析判断以上两种解法是否正确。若不正确，请说明错误原因。
（3）若已知反推发动机喷气过程中返回舱受到的平均推力大小为F，喷出气体的密度为ρ，4台发动机喷气口的直径均为D，喷出气体的重力忽略不计，喷出气体的速度远大于返回舱运动的速度。求喷出气体的速度。
20．如图甲所示的半径为r的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt （k＞0且为常量）。该变化的磁场会在空间产生圆形的感生电场，如图乙所示，感生电场的电场线是与导体环具有相同圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷会在感生电场的作用下定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势。涡旋电场力充当非静电力，其大小与场强的关系与静电场相同。
（1）请根据法拉第电磁感应定律求导体环中产生的感应电动势；
（2）请根据电动势的定义推导导体环所在位置处感生电场场强E的大小，并判断E的方向（从上往下看，“顺时针”或“逆时针”）；
（3）若将导体圆环替换成一个半径为r的光滑、绝缘、封闭管道，管道水平放置，如图丙所示。管道内有质量为m、电荷量为＋q的小球， t＝0时小球静止。不考虑小球的重力及阻力，求t=t0时，管道对小球作用力的大小和方向（填“沿半径向外”或“沿半径向内”）。
试卷第1页，共3页
