2022-2023學年河北省保定市明月店中學高二物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）已知引力常量G和下列某組數據就能計算出地球的質量，這組數據是（）A．地球繞太陽運行的周期及地球與太陽之間的距離B．月球繞地球運行的周期及月球與地球之間的距離C．人造地球衛星在地面附近繞行的速度及運行周期D．若不考慮地球自轉，已知地球的半徑及地球表面重力加速度參考答案：BCD【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】計算中心天體質量的主要思路有：一是在星球表面重力與萬有引力相等，據重力加速度和地球半徑求地球的質量，二是環繞天體圍繞地球圓周運動的向心力由萬有引力提供，根據圓周運動的物理量可以求中心天體的質量．【解答】解：A、地球繞太陽運行的周期及地球與太陽間距離根據萬有引力提供圓周運動向心力，可以計算中心天體太陽的質量，而不可以計算環繞天體地球的質量，故A不正確；B、根據萬有引力提供圓周運動向心力G=mr，可得中心天體地球的質量M=，所以B可以計算出地球的質量M；C、已知地面附近繞行的人造衛星的速度及運行周期，根據v=可知，根據周期與繞行速度可以求得衛星軌道半徑，再根據B分析知可以求得中心天體地球的質量M，故C正確；D、不考慮地球自轉，在地球表面重力與萬有引力相等有，G=mg，可得地球質量M=，故可知D正確．故選：BCD．2.質量為M的小車在光滑水平地面上以速度v0勻速向右運動，當車中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時，車子速度將（

）A．減小

B．不變

C．增大

D．無法確定[來源:金太陽新課標資源網HTTP://WX.JTYJY.COM/.COM]參考答案：B3.如圖，一理想變壓器原副線圈砸數比為n，原線圈接正弦交流電，電壓為U，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機，電動機線圈電阻為R，電流表讀數為I，電動機帶動一質量為m的重物以速度開始加速上升，下列判斷正確的是：A.電動機消耗的熱功率為I2RB.變壓器的輸入功率為C.原線圈t時間內輸入的電能應大于D.副線圈兩端電壓為IR參考答案：ABC【詳解】電流表讀數為I，則通過電動機的電流為I，電動機消耗的熱功率為I2R，選項A正確；變壓器電流之比等于線圈匝數的反比，故I1:I2=1:n；解得：，變壓器的輸入功率為，故B正確；當重物加速上升，則F>mg，則電動機的輸出功率Fv>mgv，則變壓器輸出功率大于mgv+I2R，則原線圈t時間內輸入的電能應大于（I2R+mgv）t，選項C正確；電動機兩端的電壓大于IR，可知副線圈兩端電壓大于IR，選項D錯誤；4.圖中的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是(

)A、甲表是電流表，R增大時量程增大B、甲表是電流表，R增大時量程減小C、乙表是電壓表，R增大時量程減小D、上述說法都不對參考答案：B5.下列能揭示原子具有核式結構的實驗是A．光電效應實驗

B．倫琴射線的發現

C．α粒子散射實驗

D．氫原子光譜的發現參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一彈簧振子，周期是0．5s，振幅為2cm，當振子通過平衡位置向右運動，時開始計時，那么2秒內振子完成_________次全振動，通過路程_________cm，在2．4s未，振子于位于平衡位置_________側，向_________方向運動。參考答案：7.為了測定光在透明的有機玻璃中的傳播速度，一同學采用先測了其折射率再計算光速的方法。他先用插針法完成光路圖后，卻發現沒有量角器，他用了如下圖所示的方法，以P1、P2直線與有機玻璃磚的交點O為圓心，以10.0cm為半徑作圓，分別交P1、P2連線于A點，交OO′連線的延長線于B點，并分別過A、B兩點向界面的法線NN′作垂線。用直尺量得的數據如圖所示（單位：mm），則此有機玻璃磚的折射率為

，光在該有機玻璃中的速度為

。（已知光在真空中的速度為3.0×108m/s）參考答案：1.5

2.0×108m/s

8.如圖所示，A、B兩通電直導線位于同一平面內，電流方向如圖中箭頭所示，則通電導線A在B處產生的磁場方向為＿＿＿＿＿＿＿＿，通電導線B的磁場對通電導線A的作用力方向是＿＿＿＿＿＿＿。參考答案：垂直紙面向里、向左9.（8分）已知水的密度、摩爾質量，阿伏加德羅常數。一滴露水的體積大約是，它含有

個水分子。如果一只極小的蟲子來喝水，每分鐘喝進個水分子，則喝進誰的質量是

kg（兩空答案均要保留兩位有效數字）。參考答案：

（4分），

（4分）10.（4分）真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為，如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大到原來的倍，它們之間作用力的大小等于

。參考答案：F/911.利用螺旋測微器測量小鋼珠的直徑，由圖可知小鋼珠的直徑是_________mm。參考答案：12.（4分）已知地磁場的水平分量為Be，利用這一值可以測定某一弱磁場的磁感應強度，如測定如圖所示的通電線圈中央一點的磁感應強度。實驗方法是：（1）先將未通電線圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁針，下面有量角器，此時磁針N極指向北方。（2）給線圈通電，此時小磁針N極指向北偏東角后靜止。由此可以斷定線圈內電流方向（自東向西看）是

（填“順”或“逆”）時針方向的，線圈中央的磁感應強度如B=

。

參考答案：逆，Betan13.弦樂器小提琴是由兩端固定的琴弦產生振動而發音的，如圖甲所示。為了研究同一根琴弦振動頻率與哪些因素有關，可利用圖乙所示的實驗裝置，一塊厚木板上有AB兩個楔支撐著琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移動來改變琴弦振動部分的長度，將琴弦的末端固定在木板O點，另一端通過滑輪接上砝碼以提供一定拉力，輕輕撥動琴弦，在AB間產生振動。C（1）先保持拉力為150N不變，改變AB的距離L（即改變琴弦長度），測出不同長度時琴弦振動的頻率，記錄結果如表1所示．表1長度大小L/m1.000.850.700.550.40振動頻率f/Hz150176214273375

從表1數據可判斷在拉力不變時，琴弦振動的頻率f與弦長L的關系為_________。（2）保持琴弦長度為0.80m不變，改變拉力，測出不同拉力時琴弦振動的頻率，記錄結果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振動頻率f/Hz290265237205168從表2數據可判斷在琴弦長度不變時，琴弦振動的頻率f與拉力F的關系為__________。（3）如果在相同的環境中研究不同種類的小提琴琴弦，除了長度L和拉力F以外，你認為還有哪些因素會影響琴弦振動的頻率?試列舉可能的兩個因素：________________________________________。參考答案：（1）頻率f與弦長L成反比

（2）頻率f與拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的環境中，影響弦振動頻率還可能與弦本身的結構有關，如弦的半徑（即直徑、粗細等）或弦的材料（即密度、單位長度的質量等）。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學選取了兩個體積相同、質量不等的小球，按下述步驟做了如下實驗：①用天平測出兩個小球的質量分別為m1和m2，且m1>m2．②按照如圖所示的那樣，安裝好實驗裝置．將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點的切線水平．將一斜面BC連接在斜槽末端．③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置．④將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置．⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離．圖中D、E、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置，測得到B點的距離分別為LD、LE、LF．根據該同學的實驗，回答下列問題：(1)小球m1與m2發生碰撞后，m1的落點是圖中的

點，m2的落點是圖中的

點．(2)用測得的物理量來表示，只要滿足關系式

，則說明碰撞中動量是守恒的．(3)用測得的物理量來表示，只要再滿足關系式

，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞．參考答案：(1)

D

點，

F

點．(2)

(3)15.（3分）在測定金屬絲的電阻率的實驗中，當測金屬絲的直徑時，螺旋測微器的示數如圖所示，則此次讀數是________mm。

參考答案：1.670

（+0.002）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑平行的金屬導軌MN和PQ，間距L＝1.0m，與水平面之間的夾角α＝30°，勻強磁場磁感應強度B＝2.0T，垂直于導軌平面向上，MP間接有阻值R＝2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質量m＝2.0kg的金屬桿ab垂直導軌放置，用變力F沿導軌平面向上拉金屬桿ab，若金屬桿ab以恒定加速度a＝2m/s2，由靜止開始做勻變速運動，則：（g=10m/s2）(1)在5s內平均感應電動勢是多少？(2)第5s末，回路中的電流多大？(3)第5s末，作用在ab桿上的外力F多大？參考答案：（1）

①

1分17.如圖15所示，半徑為a的圓形區域內有均勻磁場，磁感應強度為B=0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環與磁場同心地放置，磁場與環面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金屬環上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R=2Ω，一金屬桿MN與金屬環接觸良好，棒與環的電阻均忽略不計．

(1)若金屬桿以v=5m／s的速率，在環上向右勻速滑動，金屬桿滑過圓環直徑OO′的瞬時，MN的電動勢和流過燈L1的電流；

(2)撒去中間的金屬桿MN，將右面的半圓環OL2O′以OO′為軸向上翻轉90°，若此時磁場隨時間均勻變化，其變化率為(T／s)，求L1的功率．參考答案：18.如圖，半徑為R，光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內，與水平軌道CN相接.水平軌道的CD段光滑、DN段粗糙．一根輕質彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質量為2m的小物塊剛好在D點接觸但不連接，彈簧處于自然長度．質量為m的小物塊從圓弧軌道頂端M點由靜止釋放并下滑，后與物塊碰撞后一起向左壓縮彈簧(兩物塊不粘連).若=l，物塊、與軌道DN的動摩擦因數分別為μ1=0.1和μ2=0.2，重力加速度為g．求：(1)小物塊a第一次經過N點時，軌道對支持力的大小.(2)小物塊與物塊碰撞后瞬間的共同速度大小.(3)若、能且只能發生一次碰撞，試討論與的關系.參考答案：（1）物塊a由M到N過程中，由機械能守恒有：

①（1分）

由牛頓第二定律有：②

聯立①②解得：軌道對a支持力F=3mg

（2）物塊a從N滑至D過程中，由動能定理有：

③

物塊a、b在D點碰撞，根據動量守恒有：

④

解得兩物塊在D點向左運動的速度（3）a、b一起壓縮彈簧后又返回D點時速度大小⑤

由于物塊b的加速度大于物塊a的加速度，所以經過D后，a、b兩物塊分離，同時也與彈簧分離。討論：①假設a在D點時的速度0，即l=10R