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

山西省臨汾市左木鄉(xiāng)中學2022-2023學年高二物理上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.如圖所示，2019個質量均為m的小球通過完全相同的輕質彈簧(在彈性限度內)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向右做勻加速運動，設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個小球的加速度為F/m，N其余每個球的加速度依然為aD.如果1和2兩個球間的彈簧從第1個球處脫落，那么脫落瞬間第1個小球的加速度為0，第2個小球的加速度為2a，其余小球加速度依然為a.參考答案：AD【詳解】A．以整體為研究對象，根據牛頓第二定律可得：F=2019ma，解得；以后面的第1、2、3…2018個小球為研究對象，根據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．因為每根彈簧的勁度系數相等，根據胡克定律可知，從左到右每根彈簧伸長量之比為1：2：3：……2018，但是總長度之比不等于1：2：3：……2018，故B錯誤；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錯誤；D．如果1和2兩個球間的彈簧從第1個球處脫落，那么脫落瞬間第1個小球受到的合力為零，則加速度為0，第2個小球受到的合力變?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。當磁鐵向下運動（但未插入線圈內部）時，線圈中A．沒有感應電流B．感應電流的方向與圖中箭頭方向相反C．感應電流的方向與圖中箭頭方向相同D．感應電流的方向不能確定參考答案：C3.如圖所示，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流．a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A．O點處的磁感應強度為零B．c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同C．a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反D．a、c兩點處磁感應強度的方向不同參考答案：B【考點】磁感應強度．【分析】根據右手螺旋定則確定兩根導線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據平行四邊形定則進行合成．【解答】解：A、根據右手螺旋定則，M處導線在o點產生的磁場方向豎直向下，N處導線在o點產生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應強度不等于0．故A錯誤．B、M在c處產生的磁場方向垂直于cM偏下，在d出產生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產生的磁場方向垂直于dN偏下，根據平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相等．故B正確．C、M在a處產生的磁場方向豎直向下，在b處產生的磁場方向豎直向下，N在a處產生的磁場方向豎直向下，b處產生的磁場方向豎直向下，根據場強的疊加知，a、b兩點處磁感應強度大小相等，方向相同．故C錯誤．D、a、c兩點的磁場方向都是豎直向下，方向相同．故D錯誤．故選：B4.若靜止在平直鐵道上的列車以恒定的功率啟動，在啟動后的一小段時間內，關于列車的運動，下列說法正確的是A．做勻加速直線運動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．列車做勻速運動參考答案：C5.（多選）在如圖所示的電路中，線圈L的自感系數足夠大，其直流電阻忽略不計，A，B是兩個相同的燈泡，下列說法中正確的是()A．S閉合后，A，B同時發(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.以15m/s的速度平拋一個小球,小球的質量為1㎏,經2s小球落地,不計空氣阻力,g取10m/s．小球落地時的速度大小為_____m/s．在這一過程中,小球的動量變化的大小為_____㎏·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，經折射后從球面射出，若紅光在玻璃中傳播時間為t紅，紫光在玻璃中傳播時間為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，環(huán)上套著一個質量為m的小球P，用細繩相連系于A點，處于平衡狀態(tài)，如圖所示．若細繩與水平面夾角為30°，則細繩對小球的拉力FT為

，環(huán)對小球的彈力FN為

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

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

又2mgcos30°=FN，得到FN=10.（2分）一質點作簡諧運動的位移—時間圖像如圖所示，則位移隨時間變化的關系式為____________________________。

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與勁度系數為k的輕質彈簧連接構成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，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，當物體的速度變到與水平方向夾角為45°時所經歷的時間為_________；當物體的位移變到與水平方向夾角為45°時所經歷的時間為_________。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角度大？

(第一次或第二次)參考答案：第二次三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．15.（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）可能是質子（3分），質量數與電荷數之比為1:1（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，光滑水平直軌道上有三個質量均為m=1kg的物塊A、B、C處于靜止狀態(tài)．B的左側固定一輕彈簧，彈簧左側的擋板質量不計．現(xiàn)使A以速度v0=4m/s朝B運動，壓縮彈簧；當A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞過程時間極短．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粘接在一起時的速度；（2）整個系統(tǒng)損失的機械能；（3）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能．參考答案：解：（1）從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時，系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0=2mv1，設碰撞后瞬間B與C的速度為v2，向右為正方向，由動量守恒定律得：mv1=2mv2，解得：v2=；（2）設B與C碰撞損失的機械能為△E．由能量守恒定律得：mv12=△E+?2mv22，整個系統(tǒng)損失的機械能為：△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，設此時速度為v3，彈簧被壓縮至最短，其彈性勢能為Ep，以向右為正方向，由動量守恒定律得：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粘接在一起時的速度為1m/s；（2）整個系統(tǒng)損失的機械能為1J；（3）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能為4.33J．【考點】動量守恒定律；動能定理；功能關系．【分析】（1）碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應用動量守恒定律可以求出速度．（2）應用能量守恒定律可以求出損失的機械能．（3）系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出速度，然后應用能量守恒定律可以求出彈簧的彈性勢能．17.（8分）在圖中，R1=29.0Ω，R2=19.0Ω。當開關S扳到位置1時，測得電流I1=0.20A；扳到位置2時，測得電流I2=0.30A。求電源的電動勢和內阻。參考答案：解析：解得：

18.如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，磁感應強度B=2T的勻強磁場以虛線MN為左邊界，磁場的方向豎直向下。MN的左側有一質量m=0.1kg，bc邊長L1=0.2m，總電阻R=2Ω的矩形線圈abcd。t=0s時，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運動，經過1s，線圈的bc邊到達磁場邊界MN，此時立即將拉力F改為變力，又經過1s，線圈恰好完全進入磁場。整個運動過程中，線圈中感應電流I隨時間t變化的圖象如圖乙所示。求：（1）線圈bc邊剛進入磁場時的速度v1和線圈在第1s內運動的距離x；（2）線圈ab邊的長度L2；（3）ad邊剛要進入磁場時，拉力的功率。參考答案：、解：（1）t1=1s時，線圈bc邊進入磁場，感應電動勢E1=BL1v1,

（1分）感應電流，

（1分）解得v1=0.5m/s，

（1分）

（1分）（2）線圈在磁場中運動時，感應電流,由乙圖可知，電流隨時間均勻增加，故線圈在磁場中做勻加速運動，