山西省忻州市原平王家莊鄉(xiāng)聯(lián)校2023年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省忻州市原平王家莊鄉(xiāng)聯(lián)校2023年高二物理下學(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.（單選）電梯載著一名質(zhì)量60kg的乘客以3m/s的速度勻速上升，電梯對(duì)該乘客做功的功率為（g取10m/s2）（）

A．1800WB．180WC．200WD．20W參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題：功率的計(jì)算專題．分析：先根據(jù)平衡條件求解電梯對(duì)乘客的支持力，在根據(jù)P=Fv求解支持力的功率即可．解答：解：據(jù)題電梯勻速上升，人受重力和電梯的支持力，二力平衡，故電梯對(duì)人的支持力為FN=mg=60×10N=600N；電梯對(duì)乘客做功的功率即為支持力做功的功率，為：P=FNv=600×3=1800W故選：A．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確物體對(duì)物體做功實(shí)質(zhì)是施力物體對(duì)施力物體做功，等于力與力的作用點(diǎn)的乘積．2.（單選題）如圖，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下．在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中A．線圈與磁鐵相互吸引，通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b B．線圈與磁鐵相互吸引，通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a C．線圈與磁鐵相互排斥，通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b D．線圈與磁鐵相互排斥，通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a參考答案：D3.（單選）如圖1所示，有等腰直角三角形的閉合線框ABC，在外力作用下向右勻速經(jīng)過(guò)一個(gè)寬度比AB邊長(zhǎng)些的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與運(yùn)動(dòng)位移x間關(guān)系圖象是(

)參考答案：A4.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是（

）A．均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)

B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C．雷達(dá)是利用無(wú)線電波的反射來(lái)測(cè)定物體的位置

D．調(diào)諧是電磁波發(fā)射的過(guò)程，調(diào)制是電磁波接收的過(guò)程參考答案：AC5.在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如右圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們中間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜，現(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化，當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮，則()A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)B．出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消C．溫度從t1升至t2過(guò)程中，A的高度增加D．溫度從t1升至t2過(guò)程中，A的高度增加參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示是LC振蕩電路在某一時(shí)刻電容內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向和振蕩電流方向，由此可知，電容正在

（充電、放電），線圈中電流正在

（增大、減小、不變），若電流振蕩周期T=л×10—4s，電容C=250μF，則線圈的自感系數(shù)L=

H。參考答案：充電（1分）、減?。?分）、10—5（2分）7.兩根垂直交叉但不接觸的導(dǎo)線，流過(guò)每條導(dǎo)線的電流大小相等，方向如圖所示，ABCD為導(dǎo)線附近的四個(gè)區(qū)域，在

區(qū)域，有磁感強(qiáng)度為零的一點(diǎn)。參考答案：A

C8.細(xì)圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度vA的方向恰與電場(chǎng)線垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無(wú)作用力，則速度vA=____________．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力FB=___________.參考答案：9.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，又發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)──法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，揭開了人類將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行應(yīng)用的序幕。法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，將一個(gè)圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個(gè)磁極之間，并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B，兩電刷與靈敏電流計(jì)相連。當(dāng)金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則電刷A的電勢(shì)

電刷B的電勢(shì)（填高于、低于或等于）；若僅提高金屬盤轉(zhuǎn)速，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將

；（填增大、減小或不變）；若僅將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭向左滑，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將

（填增大、減小或不變）參考答案：低于；增大；減小；10.某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為，則質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為_________cm；周期為__________s參考答案：10；811.一個(gè)中性的物體失去一些電子，這個(gè)物體就帶

電；反之，這個(gè)中性的物體得到一些電子，它就帶

電。參考答案：12.有一個(gè)未知電阻Rx，用圖中A和B兩種電路分別對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，用A圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用B圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，、則用

圖所示電路測(cè)該電阻的阻值誤差較小，測(cè)量值Rx=

Ω。參考答案：甲，100013.如圖，長(zhǎng)為a、寬為b的矩形線框的左半側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，線框的對(duì)稱軸MN恰與磁場(chǎng)邊緣平齊。若第一次將線框從磁場(chǎng)中以恒定速度v向右勻速拉出，第二次以同樣大小的線速度v讓線框轉(zhuǎn)過(guò)90°。兩次過(guò)程中，線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為________，通過(guò)線圈的截面的電量之比為_____________。相同第一次線框運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊緣時(shí)與第二次線框轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)（左側(cè)邊均未離開磁場(chǎng)），兩次線框的瞬時(shí)發(fā)熱功率之比為________。參考答案：

π︰2

，

1︰1

，

1︰1

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在利用重物做自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，電火花計(jì)時(shí)器接在電壓為220V、50Hz的交流電源上．實(shí)驗(yàn)操作正確，得到一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm.，O、A之間的幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)圖中未標(biāo)出．（g取9.8m/s2）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝________m/s.②已知重物質(zhì)量m＝1.0kg，從計(jì)數(shù)點(diǎn)O到B的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能的減少量為ΔEp＝________J，動(dòng)能的增加量為ΔEk＝________J，則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示ΔEp＝________ΔEk(填寫“略大于”、“略小于”或“等于”)．參考答案：15.某同學(xué)為了測(cè)量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的右側(cè)觀察到P1像和P2像，當(dāng)P1的像恰好被P2像擋住時(shí)，插上大頭針P3和P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像．在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖14所示．

(1)在答題紙的圖上畫出對(duì)應(yīng)的光路；

(2)為了測(cè)出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB作為分界面，需要測(cè)量的量是______和_______,在圖上標(biāo)出它們；

(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計(jì)算公式是n=____．

(4)若在測(cè)量過(guò)程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移（移至圖中的虛線位置，底邊仍重合），若仍以AB作為分界面，則三棱鏡材料折射率的測(cè)量值____真實(shí)值（填“大于”、“小于”、“等于”）．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角α=300的直角三角形底邊長(zhǎng)為2l，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌．現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q，讓一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊的垂足D時(shí)速度為v。試求：（1）質(zhì)點(diǎn)滑到D點(diǎn)時(shí)的加速度（2）質(zhì)點(diǎn)滑到C點(diǎn)時(shí)的速率參考答案：（1）

方向平行于斜面向下（2）17.(20分)如圖所示，一半徑為、折射率為的玻璃半球，放在空氣中，平表面中央半徑為的區(qū)域被涂黑．一平行光束垂直入射到此平面上，正好覆蓋整個(gè)表面．為以球心為原點(diǎn)，與平而垂直的坐標(biāo)軸．通過(guò)計(jì)算，求出坐標(biāo)軸上玻璃半球右邊有光線通過(guò)的各點(diǎn)（有光線段）和無(wú)光線通過(guò)的各點(diǎn)（無(wú)光線段）的分界點(diǎn)的坐標(biāo)．參考答案：解析：圖中畫出的是進(jìn)入玻璃半球的任一光線的光路（圖中陰影處是無(wú)光線進(jìn)入的區(qū)域），光線在球面上的入射角和折射角分別為和，折射光線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)在。令軸上的距離為，的距離為，根據(jù)折射定律，有

（1）在中

（2）

（3）由式（1）和式（2）得

再由式（3）得

設(shè)點(diǎn)到的距離為，有

得

（4）解式（4）可得

（5）為排除上式中應(yīng)舍棄的解，令，則處應(yīng)為玻璃半球在光軸上的傍軸焦點(diǎn)，由上式由圖可知，應(yīng)有，故式（5）中應(yīng)排除±號(hào)中的負(fù)號(hào)，所以應(yīng)表示為

（6）上式給出隨變化的關(guān)系。因?yàn)榘肭蚱奖砻嬷行挠型亢诘拿娣e，所以進(jìn)入玻璃半球的光線都有，其中折射光線與軸交點(diǎn)最遠(yuǎn)處的坐標(biāo)為

（7）在軸上處，無(wú)光線通過(guò)。隨增大，球面上入射角增大，當(dāng)大于臨界角時(shí)，即會(huì)發(fā)生全反射，沒(méi)有折射光線。與臨界角相應(yīng)的光線有這光線的折射線與軸線的交點(diǎn)處于

（8）在軸上處沒(méi)有折射光線通過(guò)。由以上分析可知，在軸上玻璃半球以右

（9）的一段為有光線段，其它各點(diǎn)屬于無(wú)光線段。與就是所要求的分界點(diǎn)，如圖所示評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)