2023-2024學(xué)年天津河北區(qū)紅光中學(xué)高二年級上冊物理期末考試含解析

2023年天津河北區(qū)紅光中學(xué)高二物理期末考試含解析

一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分.每小題只有一個選項(xiàng)符合

題意

1.彈簧振子在光滑水平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動，在振子向平衡位置運(yùn)動的過程中，下列說

法正確的是（）

A.振子所受的回復(fù)力逐漸增大

B.振子的位移逐漸增大

C.振子的速度逐漸減小

D.振子的加速度逐漸減小

參考答案：

A

2.（多選）電動機(jī)的電樞阻值為R,電動機(jī)正常工作時，兩端電壓為U,通過電流強(qiáng)度為I,工作

時間為t,下列說法中正確的是（）

A.電動機(jī)消耗的電能為UltB.電動機(jī)消耗的電能為l2Rt

■/

C.電動機(jī)線圈生熱為l2RtD.電動機(jī)線圈生熱為月

參考答案：

AC

3.如圖所示，將一個不帶電的金屬球A放在帶正電的點(diǎn)電荷Q的左側(cè)，當(dāng)金屬球達(dá)到靜電

平衡時，下列判斷正確的是（）

A.金屬球?qū)a(chǎn)生出正電荷

B.金屬球感應(yīng)電荷在球心產(chǎn)生場強(qiáng)為零

C.點(diǎn)電荷Q在A的球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)為零

D.A的內(nèi)部合場強(qiáng)處處為零

a

參考答案：

D

4.（單選題）如圖所示，一帶電小球用絲線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場中，當(dāng)小球

靜止后把懸線燒斷，則小球在電場中將作：

A.自由落體運(yùn)動

B.曲線運(yùn)動

C.沿著懸線的延長線作勻加速直線運(yùn)動

D.變加速直線運(yùn)動

參考答案：

C

懸線燒斷前，小球受重力、拉力、電場力平衡，重力和電場力的合力與拉力等大反

向。燒斷細(xì)線，物體受重力、電場力，兩個力合力恒定，沿細(xì)線方向，合力方向與

速度方向在同一條直線上，所以物體沿著懸線的延長線做勻加速直線運(yùn)動，故C正

確A、B、D錯誤。

5.16世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多

德關(guān)于力和運(yùn)動的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元.在以下說法中，與亞里士多

德觀點(diǎn)相反的是（）

A.四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這說明，物體受的力越大，速度就越大

B.一個運(yùn)動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來；這說明，靜止?fàn)顟B(tài)才

是物體不受力時的“自然狀態(tài)”

C.兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快

D.一個物體維持勻速直線運(yùn)動，不需要力

參考答案：

D

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分

6.（3分）科學(xué)家射向利用太陽風(fēng)（太陽輻射出大量射線），驅(qū)動飛船作無人太空

飛船旅行，這樣的宇宙飛船叫“太陽帆”。假如射線使“太陽帆”獲得的加速度為

lX10-5m/s2,“太陽帆”從靜止開始運(yùn)動，忽略各天體的引力，則“太陽帆”每

天增加的速度為m/so

參考答案：

0.864

7.氫原子從能量較高的能級（能量為Em）躍遷到能量較低的能級（能量為En）時，會

he

E,-E

釋放（填"釋放"或"吸收"）光子，真空中這種光子的波長為—mn_.用這種光子

照射逸出功為Wo的鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則光電子的初動能不大于Em-En-Wo（普

朗克常量為h,光速為c）

參考答案：

解：氫原子從能量較高的能級（能量為Em）躍遷到能量較低的能級（能量為En）時，會

釋放光子，

C

釋放光子能量為：E=Em-En=h九

he

E__E

真空中這種光子的波長為：入=mn,

根據(jù)光電效應(yīng)方程：EK=hv-wo,

用這種光子照射逸出功為Wo的鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則光電子的初動能不大于Em-En-

Wo,

he

E-E

故答案為：釋放，mn,Em-En-Wo

8.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx,k的值與橡皮

YS

筋的原長L、橫截面積S有關(guān)。理論與實(shí)驗(yàn)都表明k=Z,其中Y是由

材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。①在國際單位中，楊氏模量r的單位應(yīng)該

是—

ANB.mC.N/mD.N/m-

②某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得該橡皮筋的-些數(shù)據(jù)，做出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖像如

圖所示。由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=N/m。

③若該橡皮筋的原長是10.0cm,橫截面積是1.0mm,，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小

是—（保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案：

（1）D（2）500AT/m⑶5.0xl0\v/m2

9.將一個在地球上校準(zhǔn)了的擺鐘帶到月球上，擺鐘將變（慢、快）；這時

為了調(diào)準(zhǔn)擺鐘，應(yīng)將擺長調(diào)（長、短）。

參考答案：

、槿

10.將電量為6xlO-6C的負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做了3xl0-5J的功,

則該電荷在此過程中電勢能TJ;再將該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),

電場力做了1.2x105J的功，則A、C間的電勢差UAC=.

參考答案：

增加；3x105；3V

【考點(diǎn)】電勢能；電勢差.

【分析】電荷在電場力作用下做功，導(dǎo)致電勢能變化.所以由做功與電量可求出兩點(diǎn)的電

勢差，同時根據(jù)電場力做功的正負(fù)可確定電勢能增加與減少.

【解答】解：負(fù)電荷在電場力作用下發(fā)生位移，導(dǎo)致電場力做負(fù)功，則電荷的電勢能增

加.做多少功，電勢能就增加多少.

因此，電荷在此過程中電勢能增加，且增加了3X105J.

電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做了1.2x10-5j的功，則由：w=qU得

W心理5V

UBC—q=_6X10=-2v

W-3X10%

而負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，兩點(diǎn)的電勢差UAB=q=-6Xl。-"=5V

所以A、C間的電勢差UAC=UAB+UBC=5V-2V=3V

故答案為：增加；3x10-5；3V

11.本題共兩小題，請按要求完成

（1）有一個在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動，第

二次把彈簧壓縮2x后釋放讓它振動，則先后兩次振動的周期之比為，振幅之比為

（2）圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=l.0m處的質(zhì)

點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則在t=0.10s時,

質(zhì)點(diǎn)Q向方向運(yùn)動，在t=0.25s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向

,從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了m

參考答案：

(1).1：1(2).1：2(3).y軸負(fù)(4).相反(5).6

【詳解】（1）彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的特性決定，與振幅無關(guān)。所以兩次振動

的周期之比為1:1。第一次振幅為X,第二次振幅為2x,則兩次振幅之比為1:2。

（2）由振動圖像可知，在片0.10s時，質(zhì)點(diǎn)。向y軸負(fù)方向運(yùn)動，波沿x軸負(fù)向傳播；

因尸0.2s,則在￡0.25s=W7時，質(zhì)點(diǎn)尸的加速度方向與y軸正方向相反；波速

A8

v==m/s=40m/.v

T0.2,則從仁0.10s到夕0.25s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了

x==40x0.15m=6m.

12.（4分）在兩塊平行且豎直放置的帶等量異種電荷的金屬板族4間的勻強(qiáng)電

場中有46兩點(diǎn)，4?連線與水平方向成30°角，長0.2cm,如圖所示?，F(xiàn)有一

帶電量為4X10-8c的負(fù)電荷從/沿直線移到￡點(diǎn)，電場力做正功2.4X10%,則

4月兩點(diǎn)間電勢差值大小為,點(diǎn)電勢高。若此電荷g沿

任意路徑從月到4點(diǎn)，電荷電勢能變化情況是,此勻強(qiáng)電場的

場強(qiáng)大小為,若兩金屬板相距0.3cm,則兩板電勢差

為o

MN

參考答案：

60、B、增加、2.4x10"、104

13.（1）只要閉合電路內(nèi)的磁通量發(fā)生了變化，閉合電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。如下圖所

示，判斷實(shí)驗(yàn)過程中線圈中有無感應(yīng)電流。（填"有"或"無"）

①把磁鐵插入線圈感應(yīng)電流

②把磁鐵放在線圈內(nèi)不動感應(yīng)電流

(2)電量為2X10-6C的點(diǎn)電荷放入電場中A點(diǎn)，受到作用力為4X10-4N,方向向右，則A

點(diǎn)的場強(qiáng)為,方向_o

參考答案：

⑴有、無

(2)200N/C、向右

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分

14.(10分)為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小

球.A球的質(zhì)量為0.3kg,以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生

碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s,A球的速度變?yōu)?m/s,方向與原來相

同.根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想.

【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球.

【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球.

(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所

增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？

參考答案：

(1)猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了

8m/s,所以猜想1是錯的。(2分)A球的動能減少了

△E“=—mv?--wv?=5.85J—mvi=405J

2123,B球動能增加了22￡，所以猜想2也是

錯的；（2分）

（2）計(jì)算：B球動量的增加量zlpB=O.lX9=0.9kg?m/s,（2分）A球動量的減

少量/〃A=0.3X8—0.3X5=0.9kg?m/s,（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動量的增

加量與A球動量的減少量相等.即系統(tǒng)的總動量保持不變.（2分）

15.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動勢E約為9V,內(nèi)阻r約為50。，允許輸出的最大電流為50

mA,用如圖（a）的電路測量它的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，

阻值范圍。?9999C。①R0是定值電阻,規(guī)格為150C,LOW

起的作用。②該同學(xué)接入符合要求的Ro后，閉合開關(guān)，調(diào)

整電阻箱的阻值，?改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖（b）的圖線.則

電池的電動勢E=，內(nèi)阻r=。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

參考答案:

①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V,46±2C.（漏寫單位，沒分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分

16.如圖所示，半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道豎直固定在一水平光滑的桌面上，桌面

距水平地面的高度也為R,在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個小球擠壓（小球與彈簧

不拴接），處于靜止?fàn)顟B(tài).同時釋放兩個小球，小球a、b與彈簧在水平桌面上分

離后，a球從B點(diǎn)滑上光滑半圓環(huán)軌道并恰能通過半圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A,b球則從

桌面C點(diǎn)滑出后落到水平地面上，落地點(diǎn)距桌子右側(cè)的水平距離為12.已知小

球a質(zhì)量為m,重力加速度為g.求：

(1)釋放后b球離開彈簧時的速度大小.

(2)釋放后a球離開彈簧時的速度大小.

(3)小球b的質(zhì)量.

(4)釋放小球前彈簧具有的彈性勢能.

參考答案：

(1)a球恰能通過半圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A時：W8=

-wvjj=-wvi+”ig-2R

a球從B運(yùn)動到A過程中機(jī)械能守恒：2182”

聯(lián)立解得：京=%=有畫.

(2)b球則從桌面C點(diǎn)滑出做平拋運(yùn)動：

_謔

代入數(shù)據(jù)求得：v"一=y'一一二一.Ks5u

(3)以ab與彈簧為研究對象，動量守恒：°=伍+叫丫,

得