山西省呂梁市徐特立高級中學2023年高二物理期末試題含解析

山西省呂梁市徐特立高級中學2023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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一個質(zhì)點在平衡位置o點附近做簡諧振動，若從o點開始計時，經(jīng)過3s鐘質(zhì)點第一次經(jīng)過M點，再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2s鐘它第二次經(jīng)過M點，則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需的時間和對應的周期分別是：（

）A．8s、s

B．4s、16s

C．14s、16s

D．s、s參考答案：CD2.（單選）可以將電壓降低供給電燈的變壓器是（

）A．甲圖

B．乙圖

C．丙圖

D．丁圖參考答案：B3.如圖所示，在勻強電場中固定一個點電荷Q，圖中虛線為以Q為圓心、半徑為r的圓，a、b、c、d為圓周上均勻分布的4點。已知a的合場強為零，則b點的合場強大小為A．0B．C．D．參考答案：D4.關(guān)于功，下列說法中正確的是

A．功只有大小而無方向，所以功是標量

B．力和位移都是矢量，所以功也是矢量

C．功的大小僅由力決定，力越大，做功越多

D．功的大小僅由位移決定，位移越大，做功越多參考答案：5.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在斜面體B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做勻速直線運動，則斜面體B對A的作用力大小為A.mg

B.mgsin

C.mgcos

D.0參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.直線AB是電場中的一條電場線，電子經(jīng)過A點時的速度為vA，方向從A點指向B，僅在電場力的作用下到達B點，此時電子的速度為零，則電場線的方向是從________指向_____

A、B兩點電勢較高的點是________點參考答案：ABA7.一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，加速度為3m/s2，則物體在第2秒末的速度大小是

m/s，2秒內(nèi)的位移大小是

m．參考答案：6，6【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】物體做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)速度公式求解速度，根據(jù)位移公式求解位移．【解答】解：物體做初速度為零的勻加速直線運動，2s末時的速度：v=at=3×2=6m/s前4s的位移：x===6m故答案為：6，68.光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點電荷A、B，帶電荷量分別為+4Q和-Q，今引入第三個點電荷C，由靜止釋放后使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量

和放置的位置距B點電荷

處．

參考答案：L9.如圖所示，帶電液滴從h高處自由落下，進入一個勻強電場與勻強磁場互相垂直的區(qū)域，磁場方向垂直紙面，電場強度為E，磁場強度為B。已知液滴在此區(qū)域中作運速圓周運動，則圓周運動的半徑R=___________。參考答案：10.在《探究求合力的方法》實驗中，做好實驗準備后，先用兩個彈簧秤把橡皮條的結(jié)點拉到某一位置O，此時需要記錄的是

，

和

，接著用一個彈簧秤拉橡皮條，把橡皮條的結(jié)點拉到

，然后記錄，。參考答案：11.14．一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖實線①所示．由于環(huán)境溫度以及熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaTiO3，被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點．PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖實線②所示．根據(jù)圖線分析：(1)為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快？是因為冷態(tài)時PCT電阻

，電功率

，所以升溫很快．(2)通電一段時間后電熨斗溫度t自動地穩(wěn)定在_

_<t<__

__范圍之內(nèi)．(填下標數(shù)字)參考答案：（1）很小，很大

（2）T6__<t<__T7_12.如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強磁場的磁感應強度B=0.1T，方向為x軸正方向，通過線圈的磁通量為_________Wb。在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°的過程中，通過線圈的磁通量改變了_________Wb。(可以用根式表示)參考答案：15.0

或3.46×10-2

13.圖中實線是一簇未標明方向的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運

動軌跡，M、N是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動中只受電場力的作用，則粒子經(jīng)過M、N兩點的速度VN

VM,

,電勢能EPN

EPM(填“＞”，“＜”號)參考答案：VN

>VM,

,EPN

<EPM三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）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間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，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動的規(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）

觀點一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計算在內(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，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的長木板，其左端放有一質(zhì)量為m的重物（可視為質(zhì)點），重物與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ．開始時，長木板和重物都靜止，現(xiàn)在給重物以初速度v0，設長木板撞到前方固定的障礙物前，長木板和重物的速度已經(jīng)相等．已知長木板與障礙物發(fā)生彈性碰撞，為使重物始終不從長木板上掉下來，求長木板的長度L至少為多少？（重力加速度度為g）參考答案：解：碰撞前，長木板和重物的共同速度為v1，由動量守恒定律得：mv0=3mv1；碰撞后瞬間，長木板以速度v1反彈，最終兩者的共同速度為v2．由動量守恒定律得：2mv1﹣mv1=3mv2；對全過程，由功能關(guān)系得：μmgL=聯(lián)立解得：L=答：為使重物始終不從長木板上掉下來，長木板的長度至少為．【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】正確分析整個運動過程，木板與墻碰后與木塊作用過程中，木塊與木板分離，木塊與墻碰后反彈，將再次與木板發(fā)生碰撞，分析清楚整個過程，然后根據(jù)動量守恒和功能關(guān)系列方程求解即可．17.如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側(cè)長度為3d的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.噴墨打印機的噴口可在兩極板左側(cè)上下自由移動，并且從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至U，使墨滴在電場的左側(cè)區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運動.（重力加速度為g）（1）判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；（2）要使墨滴不從兩板間射出，求墨滴的入射速率應滿足的條件.參考答案：（1）墨滴在左側(cè)區(qū)域做勻速直線運動：有：得：

墨滴帶負電............1分（2）墨滴在右側(cè)區(qū)域做勻速圓周運動有：

很明顯，從上極板邊緣射進的墨滴最容易從兩極間射出：若剛好由左側(cè)射出：可得：若剛好由左側(cè)射出：可得：墨滴入射應滿足的條件是:18.漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖所示．①從該時刻開始計時，畫出x=7.5×10﹣3m處質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象（至少一個周期）．②現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4s，求魚群與漁船間的距離（忽略船和魚群的運動）．參考答案：解：（1）該波的周期為T==1×10﹣5s，

由波動圖象知，此時x=7.5×10﹣3m處的質(zhì)點位于負的最大位移處，所以，從該時刻開始計時，該質(zhì)點的振動圖象，如圖所示．

（2）由波形圖讀出波長λ=15×10﹣3m由波速公式得v=λf

①魚群與漁船的距離為x=vt