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

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

A．1800WB．180WC．200WD．20W參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：先根據平衡條件求解電梯對乘客的支持力，在根據P=Fv求解支持力的功率即可．解答：解：據題電梯勻速上升，人受重力和電梯的支持力，二力平衡，故電梯對人的支持力為FN=mg=60×10N=600N；電梯對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．點評：本題關鍵是明確物體對物體做功實質是施力物體對施力物體做功，等于力與力的作用點的乘積．2.（單選題）如圖，線圈兩端與電阻相連構成閉合回路，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極插入線圈的過程中A．線圈與磁鐵相互吸引，通過電阻的感應電流的方向由a到b B．線圈與磁鐵相互吸引，通過電阻的感應電流的方向由b到a C．線圈與磁鐵相互排斥，通過電阻的感應電流的方向由a到b D．線圈與磁鐵相互排斥，通過電阻的感應電流的方向由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過一個寬度比AB邊長些的有界勻強磁場區(qū)域，線圈中產生的感應電流I與運動位移x間關系圖象是(

)參考答案：A4.下列關于電磁波的說法正確的是（

）A．均勻變化的磁場能夠在空間產生電場

B．電磁波在真空和介質中傳播速度相同C．雷達是利用無線電波的反射來測定物體的位置

D．調諧是電磁波發(fā)射的過程，調制是電磁波接收的過程參考答案：AC5.在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如右圖所示的干涉實驗法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們中間形成一個厚度均勻的空氣膜，現在用波長為λ的單色光垂直照射，同時對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，當溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當溫度升到t2時，亮度再一次回到最亮，則()A．出現最亮時，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強B．出現最亮時，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過程中，A的高度增加D．溫度從t1升至t2過程中，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16分6.（4分）如圖所示是LC振蕩電路在某一時刻電容內場強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線，流過每條導線的電流大小相等，方向如圖所示，ABCD為導線附近的四個區(qū)域，在

區(qū)域，有磁感強度為零的一點。參考答案：A

C8.細圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，電場強度為E的勻強電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q、質量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動，若小球經A點時速度vA的方向恰與電場線垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無作用力，則速度vA=____________．當小球運動到與A點對稱的B點時，小球對圓環(huán)在水平方向的作用力FB=___________.參考答案：9.法拉第發(fā)現了電磁感應現象之后，又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機──法拉第圓盤發(fā)電機，揭開了人類將機械能轉化為電能并進行應用的序幕。法拉第圓盤發(fā)電機的原理如圖所示，將一個圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間，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相連。當金屬盤繞中心軸按圖示方向轉動時，則電刷A的電勢

電刷B的電勢（填高于、低于或等于）；若僅提高金屬盤轉速，靈敏電流計的示數將

；（填增大、減小或不變）；若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑，靈敏電流計的示數將

（填增大、減小或不變）參考答案：低于；增大；減小；10.某質點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關系式為，則質點做簡諧運動的振幅為_________cm；周期為__________s參考答案：10；811.一個中性的物體失去一些電子，這個物體就帶

電；反之，這個中性的物體得到一些電子，它就帶

電。參考答案：12.有一個未知電阻Rx，用圖中A和B兩種電路分別對它進行測量，用A圖電路測量時，兩表讀數分別為6V，6mA，用B圖電路測量時，兩表讀數分別為5.9V，10mA，、則用

圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=

Ω。參考答案：甲，100013.如圖，長為a、寬為b的矩形線框的左半側處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v向右勻速拉出，第二次以同樣大小的線速度v讓線框轉過90°。兩次過程中，線框產生的平均感應電動勢之比為________，通過線圈的截面的電量之比為_____________。相同第一次線框運動到磁場邊緣時與第二次線框轉過90°時（左側邊均未離開磁場），兩次線框的瞬時發(fā)熱功率之比為________。參考答案：

π︰2

，

1︰1

，

1︰1

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在利用重物做自由落體運動來“驗證機械能守恒定律”的實驗中，電火花計時器接在電壓為220V、50Hz的交流電源上．實驗操作正確，得到一條理想的紙帶，數據如圖所示，單位是cm.，O、A之間的幾個計數點圖中未標出．（g取9.8m/s2）①打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB＝________m/s.②已知重物質量m＝1.0kg，從計數點O到B的過程中，重物的重力勢能的減少量為ΔEp＝________J，動能的增加量為ΔEk＝________J，則實驗數據顯示ΔEp＝________ΔEk(填寫“略大于”、“略小于”或“等于”)．參考答案：15.某同學為了測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，在棱鏡的左側插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的右側觀察到P1像和P2像，當P1的像恰好被P2像擋住時，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應的光路；

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

(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計算公式是n=____．

(4)若在測量過程中，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量值____真實值（填“大于”、“小于”、“等于”）．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角α=300的直角三角形底邊長為2l，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導軌．現在底邊中點O處固定一正電荷Q，讓一個質量為m，電量為q的帶負電的質點從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊的垂足D時速度為v。試求：（1）質點滑到D點時的加速度（2）質點滑到C點時的速率參考答案：（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，正好覆蓋整個表面．為以球心為原點，與平而垂直的坐標軸．通過計算，求出坐標軸上玻璃半球右邊有光線通過的各點（有光線段）和無光線通過的各點（無光線段）的分界點的坐標．參考答案：解析：圖中畫出的是進入玻璃半球的任一光線的光路（圖中陰影處是無光線進入的區(qū)域），光線在球面上的入射角和折射角分別為和，折射光線與坐標軸的交點在。令軸上的距離為，的距離為，根據折射定律，有

（1）在中

（2）

（3）由式（1）和式（2）得

再由式（3）得

設點到的距離為，有

得

（4）解式（4）可得

（5）為排除上式中應舍棄的解，令，則處應為玻璃半球在光軸上的傍軸焦點，由上式由圖可知，應有，故式（5）中應排除±號中的負號，所以應表示為

（6）上式給出隨變化的關系。因為半球平表面中心有涂黑的面積，所以進入玻璃半球的光線都有，其中折射光線與軸交點最遠處的坐標為

（7）在軸上處，無光線通過。隨增大，球面上入射角增大，當大于臨界角時，即會發(fā)生全反射，沒有折射光線。與臨界角相應的光線有這光線的折射線與軸線的交點處于

（8）在軸上處沒有折射光線通過。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，其它各點屬于無光線段。與就是所要求的分界點，如圖所示評分標準