山西省大同市廣靈縣第二中學(xué)2022-2023學(xué)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1.一列沿水平向右的機(jī)械波，在某時(shí)刻的波形如圖9中實(shí)線所示，經(jīng)過一段時(shí)間以后，波形圖象變成如圖中虛線所示，波速大小為2m/s．那么這段時(shí)間可能是A．1s

B．2.5s

C．3.5s

D．4s參考答案：B2.電場中等勢面如圖所示，下列關(guān)于該電場描述正確的是A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B．負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢能比C點(diǎn)電勢能大C．電荷沿等勢面AB移動(dòng)過程中，電場力始終不做功D．正電荷由A移到C，電場力做負(fù)功參考答案：C3.規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)榇艌龅恼较颍槙r(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍谔幱诖艌鲋械募埫鎯?nèi)放置一個(gè)金屬圓環(huán)，如圖甲所示．現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙隨時(shí)間t變化，則能正確表示對應(yīng)時(shí)間內(nèi)金屬圓環(huán)中電流i隨時(shí)間t變化情況的i﹣t圖象是（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律．【分析】明確線圈中磁通量的變化，從而確定感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的變化，應(yīng)用楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向．從而即可求解．【解答】解：由法拉第電磁感應(yīng)定律得：=，則：可知4﹣8s內(nèi)電動(dòng)勢的大小是0﹣4s內(nèi)電動(dòng)勢大小的2倍，方向與0﹣4s內(nèi)的電動(dòng)勢相反；又由I=可知，4﹣8s內(nèi)的電流是0﹣4s內(nèi)感應(yīng)電流的2倍；再由楞次定律0﹣4s內(nèi)向里的磁場增大，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為負(fù)方向；同理，4﹣8s內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向?yàn)檎较颍芍鸢窧正確．故選：B4.（多選）一束光穿過介質(zhì)1、2、3時(shí)，光路如圖所示，則(

)A．介質(zhì)2的折射率最大B．光線在介質(zhì)2中的波長最長C．光在介質(zhì)3中的速度最大D．入射光線到達(dá)時(shí)介質(zhì)2和介質(zhì)3的界面時(shí)，一定也發(fā)生反射參考答案：BD5.如圖所示是蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中表演的情景，在運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開始反彈至即將與蹦床分離的過程中，下列說法中正確的是（）A．蹦床對人的彈力增大 B．彈性勢能增大C．動(dòng)能增大 D．重力勢能增大參考答案：D【考點(diǎn)】功能關(guān)系；物體的彈性和彈力．【分析】根據(jù)蹦床的形變量來確定彈力、彈性勢能的變化，由合外力的方向來確定運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，而由高度來確定重力勢能的變化，從而即可求解．【解答】解：A、在運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開始反彈至即將與蹦床分離的過程中，彈力減小，故A錯(cuò)誤；B、在運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開始反彈至即將與蹦床分離的過程中，形變量減小，彈性勢能減小，故B錯(cuò)誤；C、合力先是向上的，后是向下的，速度先增加后減小，動(dòng)能先增加后減小，故C錯(cuò)誤；D、在運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開始反彈至即將與蹦床分離的過程中，運(yùn)動(dòng)員一直向上運(yùn)動(dòng)，重力勢能增大，故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，是質(zhì)譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩端電壓為U，板間勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，一束帶電量均為q的正電荷粒子從圖示方向射入，沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場B2，結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，測得兩點(diǎn)間的距離為，由此可知，打在兩點(diǎn)的粒子質(zhì)量差為=____________。（粒子重力不計(jì)）參考答案：7.電場線總是從

電荷出發(fā)，到

電荷終止，

閉合曲線（填“是”或“不是”）電場線的

可以描述電場強(qiáng)弱。參考答案：正，負(fù)，不是，疏密程度

8.螺線管通電后，相當(dāng)于一根條形磁鐵，用安培定則判斷，大拇指所指的是條形磁鐵的

極參考答案：9.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以v=10m/s向右勻速滑動(dòng)，兩導(dǎo)軌間距離l=0.8m，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為_______,PQ中的電流方向是_______參考答案：10.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測量兩球碰撞前后的速度，實(shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置。①為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑____________B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______________mB（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量是_____________；A．水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點(diǎn)位置分別到O點(diǎn)的距離C．A球和B球在空中飛行的時(shí)間D．測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)A、B兩球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，請你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是__________________________。參考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【詳解】①為了使兩球碰撞為一維碰撞，在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律，兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)對心碰撞，則A球的直徑等于B球的直徑。為了使碰撞后不反彈，故mA＞mB．②根據(jù)動(dòng)量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因?yàn)椋氲茫簃Ax1=mAx2+mBx3，所以需要測量水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x3．故AB正確．因?yàn)闀r(shí)間相同，可以用水平位移代替速度，不用測時(shí)間，也不用測量測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高，故選：AB．③A球與B球碰后，A球的速度減小，可知A球沒有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是F點(diǎn)，A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)．用水平位移代替速度，動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，注意等效替代在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用；注意器材選擇的原則：為了實(shí)現(xiàn)對心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球11.（4分）在國際單位制中，加速度的單位是“米/秒2”，讀作“

”。加速度是描述速度變化

的物理量。參考答案：米每二次方秒，快慢12.使平行板電容器帶電下列圖中的操作，能使靜電計(jì)指針的偏角變大，說明電容器兩板間的電勢差U變大．參考答案：考點(diǎn)：電容器的動(dòng)態(tài)分析．版權(quán)所有專題：電容器專題．分析：根據(jù)電容的決定式，分析電容的變化，再根據(jù)電容的定義式，分析板間電壓的變化，即可判斷靜電計(jì)指針張角的變化．解答：解：減小正對面積，據(jù)電容的決定式C=，知電容減小，而電容器的電量不變，由電容的定義式C=，分析可知板間電壓增大，所以靜電計(jì)指針偏角增大．故答案為：大，大點(diǎn)評：此題關(guān)鍵掌握電容的決定式C=和電容的定義式C=，結(jié)合電容器的電量不變進(jìn)行分析．13.某同學(xué)有一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示.，取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E.每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(圖中未畫出),已用刻度尺測量以A為起點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離且標(biāo)在圖上,則紙帶運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a=

m/s2,打紙帶上C點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小vC=

m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.497

0.155三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負(fù)功，從小顆粒由靜止釋放到最高點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律15.（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。請你對上述現(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）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合.在力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，5.0s末時(shí)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0Ω，求：（1）t=5.0s時(shí)金屬線框的速度；（2）t=4.0s時(shí)金屬線框受到的拉力F的大小；（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.參考答案：解析：(1)由圖可知t=5s時(shí)線框中電流為0.5A,

(1分)此時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv

(1分)此時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流

(1分)帶入數(shù)據(jù)解得:v=1m/s

(1分)(2)由圖可知電流I與時(shí)間成正比，又所以導(dǎo)線框做勻加速運(yùn)動(dòng)

(1分)

加速度帶入數(shù)據(jù)得a=0.2m/s2

(2分)

t=4s時(shí)，I=0.4A，由牛頓定律得帶入數(shù)據(jù)解得F=0.9N

(2分)(3)由動(dòng)能定理得：

(2分)

Q=1.67J

(1分)17.帶電量為Q，質(zhì)量為m的原子核由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后進(jìn)入一個(gè)平行板電容器，進(jìn)入時(shí)速度和電容器中的場強(qiáng)方向垂直。已知：電容器的極板長為L，極板間距為d，兩極板的電壓為U2，重力不計(jì)，求：（1）經(jīng)過加速電場后的速度；（2）離開電容器電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量；（3）穿出速度的大小和方向。參考答案：解：（１）粒子在加速電場加速后，由動(dòng)能定理得

（3分）

速度為

（2分）（２）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，粒子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng)