山西省朔州市向陽堡中學(xué)2023年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省朔州市向陽堡中學(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，為一球形空腔導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的關(guān)系正確的是（

）

A．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc

B．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc

C．Ea=Eb=Ec，φa=φb>φc

D．Ea=Eb>Ec，φa=φb>φc參考答案：B2.如圖5所示，A、B兩點(diǎn)各放有電量為＋Q和＋4Q的點(diǎn)電荷，A、B、C、D四點(diǎn)在同一直線上，且.將一正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，則(

)

A．電場(chǎng)力一直做正功

B．電場(chǎng)力一直做負(fù)功圖5

C．電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功

D．電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功參考答案：B3.（多選題）如圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，設(shè)兩個(gè)電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則 A．ra＞rbB．Ia＞IbC．R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低D．R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率也較低參考答案：ABC4.下列所述的實(shí)例中，遵循機(jī)械能守恒的是

A．宇宙飛船發(fā)射升空的過程B．飛機(jī)在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程C．標(biāo)槍在空中飛行的過程（空氣阻力不計(jì)）D．小孩沿滑梯勻速滑下的過程參考答案：C5.（單選）如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌CD、PQ間距為L(zhǎng)，與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成θ角，回路其余電阻不計(jì)。在空間施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)可以使ab棒靜止，則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值及其方向分別為A．，水平向右

B．，垂直于回路平面向下C．，豎直向下

D．，垂直于回路平面向下參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（5分）質(zhì)量m1=1kg的物體，以某一初速度在水平面上滑行，與另一物體相碰，碰撞前后它們的位移隨時(shí)間變化的情況如圖所示。若取g=10m/s2，則m2=_______kg。

參考答案：3kg.解析：碰前m1勻速，v1=4m/s，m2靜止；碰后兩者黏合在一起共同勻速運(yùn)動(dòng)，v=1m/s，由m1v1=（m1＋m2）v，得m2=3kg。7.（4分）如圖所示，金屬細(xì)棒長(zhǎng)為，質(zhì)量為，以兩根相同的輕彈簧吊放在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。彈簧的勁度系數(shù)為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。棒中通有穩(wěn)恒電流，棒處于平衡，并且彈簧的彈力恰好為零。則電流強(qiáng)度是

，電流方向是

（填“向左”或“向右”）。

參考答案：；向右8.交變電壓u=20sin50πt(V)，加在阻值為10Ω的電阻兩端，該交流的周期是____________，電阻消耗的電功率是________________。參考答案：0.04s；20W

解析

9.某同學(xué)利用“插針法”測(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行．正確操作后，作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示。此玻璃的折射率計(jì)算式為n＝________(用圖中的θ1、θ2表示)。參考答案：

10.如圖所示，甲為某一列波在t＝1.0s時(shí)刻的圖像，乙為參與該波動(dòng)的P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則波的傳播方向

（填“向左”或“向右”）；該波的波速v＝

m/s；再經(jīng)過3.5s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的位移是

m.參考答案：向左，4，0。11.如圖所示，空心金屬球的半徑為R，球外右側(cè)放置一正點(diǎn)電荷，其電荷量為Q,到球心的距離為r，則球面上感應(yīng)電荷在球心O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為_____________，方向_________。參考答案：12.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端分別固定一個(gè)質(zhì)量都是m的小球，它們以輕桿中點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2，則桿通過豎直位置時(shí)，上端小球?qū)U的作用力大小為

、下端小球?qū)U的作用力大小為

.參考答案：mg

3mg13.將一個(gè)滿偏電流為10mA，內(nèi)阻為100Ω電流表改裝為量程為10V的電壓表應(yīng)

聯(lián)一個(gè)

Ω。參考答案：串，900三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路和U-I圖像如下:請(qǐng)回答下列問題（1）在閉合開關(guān)之前移為防止電表過載而動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)放在_____處。（2）現(xiàn)備有以下器材：A．干電池1個(gè)

B．滑動(dòng)變阻器（0～50Ω）C．滑動(dòng)變阻器（0～1750Ω）D．電壓表（0～3V）E．電壓表（0～15V）

F．電流表（0～0.6A）G．電流表（0～3A）其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___，電壓表應(yīng)選_

_，電流表應(yīng)選___。（填字母代號(hào)）（3）右圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U-I圖像。由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=__

V，內(nèi)電阻r=

_Ω。參考答案：15.某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)．先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．（1）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有以下哪些

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H；B．小球a、b的質(zhì)量分別為ma、mb；C．小球a、b的半徑r；D．小球a、b在離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間；E．記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC；F．a(chǎn)球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h．（2）小球a、b的質(zhì)量應(yīng)該滿足關(guān)系

（3）放上被碰小球后兩小球碰后是否同時(shí)落地？

如果不是同時(shí)落地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有沒有影響？為什么？

這時(shí)小球a、b的落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的

點(diǎn)和

點(diǎn)．（4）按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是

．參考答案：（1）BE；（2）ma＞mb；（3）是；不能用水平位移代替碰撞后的速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；A、C；（4）ma?OB=ma?OA+mb?OC．【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式分析答題．（2）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量．（3）根據(jù)圖示裝置與小球的運(yùn)動(dòng)分析答題；明確平拋運(yùn)動(dòng)中高度決定時(shí)間；（4）根據(jù)動(dòng)量守恒分析答題．【解答】解：（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則mav0=mavA+mbvB，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：mav0t=mavAt+mbvBt，則maOB=maOA+mbOC，因此A實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量：兩球的質(zhì)量，兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故選BE．（2）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量ma大于mb，即ma＞mb．（3）是同時(shí)落地，碰撞后兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，如果不同，則不能用水平位移代替碰撞后的速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；由圖1所示裝置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a球在后，兩球都做平拋運(yùn)動(dòng)，由圖示可知，未放被碰小球時(shí)小球a的落地點(diǎn)為B點(diǎn)，碰撞后a、b的落點(diǎn)點(diǎn)分別為A、C點(diǎn)．（4）由（1）可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：maOB=maOA+mbOC．故答案為：（1）BE；（2）ma＞mb；（3）是；不能用水平位移代替碰撞后的速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；A、C；（4）ma?OB=ma?OA+mb?OC．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，位于豎直面內(nèi)的曲線軌道的最低點(diǎn)B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R=0.40m的光滑圓形軌道平滑連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從位于軌道上的A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)B點(diǎn)后恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C。已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力可忽略不計(jì)，求：（1）滑塊通過圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（2）滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力所做的功。參考答案：6N

0.5J

17.如圖所示，光滑的長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌寬度d＝50cm，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角?＝37°，導(dǎo)軌上端電阻R＝0.8?，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)軌放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．4T。金屬棒ab從上端由靜止開始下滑，金屬棒ab的質(zhì)量m＝0.1kg。(sin37°＝0.6，g＝10m/s2)

(1)求導(dǎo)體棒下滑的最大速度；(2)求當(dāng)速度達(dá)到5m/s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；(3)若經(jīng)過時(shí)間t，導(dǎo)體棒下滑的垂直距離為s，速度為v。若在同一時(shí)間內(nèi)，電阻產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該電阻上產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流I0的表達(dá)式(各物理量全部用字母表示)。參考答案：18.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37o，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金