山西省臨汾市左木鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市左木鄉(xiāng)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.如圖所示，2019個(gè)質(zhì)量均為m的小球通過完全相同的輕質(zhì)彈簧(在彈性限度內(nèi))相連，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)1和2之間彈簧的彈力為F1—2，2和3間彈簧的彈力為F2—3，2018和2019間彈簧的彈力為F2018—2019，則下列結(jié)論正確的是A.F1—2：F2—3：……F2018—2019=1：2：3：……2018B.從左到右每根彈簧長(zhǎng)度之化為1：2：3：……2018C.如果突然撤去拉力F，撤去F瞬間，第2019個(gè)小球的加速度為F/m，N其余每個(gè)球的加速度依然為aD.如果1和2兩個(gè)球間的彈簧從第1個(gè)球處脫落，那么脫落瞬間第1個(gè)小球的加速度為0，第2個(gè)小球的加速度為2a，其余小球加速度依然為a.參考答案：AD【詳解】A．以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得：F=2019ma，解得；以后面的第1、2、3…2018個(gè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得可知F1-2=F，F(xiàn)2-3=F，…F2018-2019=F，則F1-2：F2-3：……F2018-2019=1：2：3：……2018，故A正確；B．因?yàn)槊扛鶑椈傻膭哦认禂?shù)相等，根據(jù)胡克定律可知，從左到右每根彈簧伸長(zhǎng)量之比為1：2：3：……2018，但是總長(zhǎng)度之比不等于1：2：3：……2018，故B錯(cuò)誤；C．突然撤去F瞬間，因彈簧的彈力不能突變，可知除第2019個(gè)球所受合力突然變?yōu)镕，加速度為，其他球的合力未變，所以其他球的加速度依然為a，故C錯(cuò)誤；D．如果1和2兩個(gè)球間的彈簧從第1個(gè)球處脫落，那么脫落瞬間第1個(gè)小球受到的合力為零，則加速度為0，第2個(gè)小球受到的合力變?yōu)?，則加速度為，其余小球受到的合力不變，加速度依然為a，故D正確。2.如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)（但未插入線圈內(nèi)部）時(shí)，線圈中A．沒有感應(yīng)電流B．感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反C．感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同D．感應(yīng)電流的方向不能確定參考答案：C3.如圖所示，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等．關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同參考答案：B【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度．【分析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成．【解答】解：A、根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，N處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于0．故A錯(cuò)誤．B、M在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cM偏下，在d出產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場(chǎng)方向豎直向下，d處的磁場(chǎng)方向豎直向下，且合場(chǎng)強(qiáng)大小相等．故B正確．C、M在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加知，a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同．故C錯(cuò)誤．D、a、c兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是豎直向下，方向相同．故D錯(cuò)誤．故選：B4.若靜止在平直鐵道上的列車以恒定的功率啟動(dòng)，在啟動(dòng)后的一小段時(shí)間內(nèi)，關(guān)于列車的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．列車的速度和加速度均不斷增加C．列車的速度增大，加速度減小D．列車做勻速運(yùn)動(dòng)參考答案：C5.（多選）在如圖所示的電路中，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，A，B是兩個(gè)相同的燈泡，下列說法中正確的是()A．S閉合后，A，B同時(shí)發(fā)光且亮度不變B．S閉合后，A立即發(fā)光，然后又逐漸熄滅C．S斷開的瞬間，A，B同時(shí)熄滅D．S斷開的瞬間，A再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一彈簧振子，周期是0．5s，振幅為2cm，當(dāng)振子通過平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，時(shí)開始計(jì)時(shí)，那么2秒內(nèi)振子完成_________次全振動(dòng)，通過路程_________cm，在2．4s未，振子于位于平衡位置_________側(cè)，向_________方向運(yùn)動(dòng)。參考答案：7.以15m/s的速度平拋一個(gè)小球,小球的質(zhì)量為1㎏,經(jīng)2s小球落地,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s．小球落地時(shí)的速度大小為_____m/s．在這一過程中,小球的動(dòng)量變化的大小為_____㎏·m/s．參考答案：答案:25,20

8.（4分）如圖所示：紅光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，經(jīng)折射后從球面射出，若紅光在玻璃中傳播時(shí)間為t紅，紫光在玻璃中傳播時(shí)間為t紫，則a是

光，t紅

t紫（填＞、＜或=）參考答案：紅；＜9.一光滑半圓形圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著一個(gè)質(zhì)量為m的小球P，用細(xì)繩相連系于A點(diǎn)，處于平衡狀態(tài)，如圖所示．若細(xì)繩與水平面夾角為30°，則細(xì)繩對(duì)小球的拉力FT為

，環(huán)對(duì)小球的彈力FN為

參考答案：mg，對(duì)小球進(jìn)行受力分析：重力mg、繩對(duì)小球的拉力FT和環(huán)對(duì)小球的彈力FN，作出力圖，如圖．

根據(jù)平衡條件得知：重力mg與繩對(duì)小球的拉力FT的合力與環(huán)對(duì)小球的彈力FN大小相等，方向相反，則由幾何知識(shí)得到：FT=mg．

又2mgcos30°=FN，得到FN=10.（2分）一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像如圖所示，則位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為____________________________。

參考答案：m（2分）11.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：12.將一物體以速度v0=10m/s水平拋出，當(dāng)物體的速度變到與水平方向夾角為45°時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為_________；當(dāng)物體的位移變到與水平方向夾角為45°時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為_________。參考答案：1s

2s

13.如圖所示，同一閉合線圈，第一次用一根條形磁鐵插入，第二次用兩根條形磁鐵插入，前后插入的速度相同，問哪一次電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大？

(第一次或第二次)參考答案：第二次三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．15.（12分）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的粒子P和Q同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又同時(shí)從磁場(chǎng)邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大，不計(jì)粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)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(chǎng)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）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m=1kg的物塊A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)．B的左側(cè)固定一輕彈簧，彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)．現(xiàn)使A以速度v0=4m/s朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞過程時(shí)間極短．此后A繼續(xù)壓縮彈簧，直至彈簧被壓縮到最短．在上述過程中，求：（1）B與C相碰后的瞬間，B與C粘接在一起時(shí)的速度；（2）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（3）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能．參考答案：解：（1）從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=2mv1，設(shè)碰撞后瞬間B與C的速度為v2，向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv1=2mv2，解得：v2=；（2）設(shè)B與C碰撞損失的機(jī)械能為△E．由能量守恒定律得：mv12=△E+?2mv22，整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為：△E=mv02=，（3）由于v2＜v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此時(shí)速度為v3，彈簧被壓縮至最短，其彈性勢(shì)能為Ep，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=3mv3，由能量守恒定律得：mv02﹣△E=?3mv32+EP，解得：EP=mv02=．答：（1）B與C相碰后的瞬間，B與C粘接在一起時(shí)的速度為1m/s；（2）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為1J；（3）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為4.33J．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理；功能關(guān)系．【分析】（1）碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出速度．（2）應(yīng)用能量守恒定律可以求出損失的機(jī)械能．（3）系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出速度，然后應(yīng)用能量守恒定律可以求出彈簧的彈性勢(shì)能．17.（8分）在圖中，R1=29.0Ω，R2=19.0Ω。當(dāng)開關(guān)S扳到位置1時(shí)，測(cè)得電流I1=0.20A；扳到位置2時(shí)，測(cè)得電流I2=0.30A。求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。參考答案：解析：解得：

18.如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以虛線MN為左邊界，磁場(chǎng)的方向豎直向下。MN的左側(cè)有一質(zhì)量m=0.1kg，bc邊長(zhǎng)L1=0.2m，總電阻R=2Ω的矩形線圈abcd。t=0s時(shí)，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1s，線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN，此時(shí)立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。求：（1）線圈bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1和線圈在第1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離x；（2）線圈ab邊的長(zhǎng)度L2；（3）ad邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，拉力的功率。參考答案：、解：（1）t1=1s時(shí)，線圈bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=BL1v1,

（1分）感應(yīng)電流，

（1分）解得v1=0.5m/s，

（1分）

（1分）（2）線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流,由乙圖可知，電流隨時(shí)間均勻增加，故線圈在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，