河北省石家莊市師大附屬實驗中學2022-2023學年高二物理下學期期末試題含解析

河北省石家莊市師大附屬實驗中學2022-2023學年高二物理下學期期末試題含解析一、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.（多選題）振動周期為T，振幅為A，位于x=0點的被波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失，一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點p，關(guān)于質(zhì)點p振動的說法正確的是（）A．振幅一定為AB．周期一定為TC．速度的最大值一定為vD．開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于他離波源的距離E．若p點與波源距離s=vT，則質(zhì)點p的位移與波源的相同參考答案：ABE【考點】橫波的圖象；簡諧運動的振幅、周期和頻率；波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】波傳播過程中，各振動質(zhì)點的振動周期、振幅、起振方向都和波源質(zhì)點相同，質(zhì)點的振動速度大小跟波速無關(guān)．根據(jù)p點與波源間的距離與波長的關(guān)系，分析它們振動狀態(tài)的關(guān)系．【解答】解：A、B、C、波傳播過程中，各振動質(zhì)點的振動周期、振幅，則知質(zhì)點p振動的振幅一定為A，周期一定為T，但p質(zhì)點的振動速度與波傳播的速度無關(guān)，速度的最大值不一定是v，故A、B正確，C錯誤；D、質(zhì)點p的起振方向和波源質(zhì)點相同，一定沿y軸正向，與p離波源的距離無關(guān)，故D錯誤．E、s=vT，則s等于一個波長，即P點與波源質(zhì)點相位相同，振動情況總相同，位移總相同，故E正確．故選：ABE2.在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學假說法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于所用物理學研究方法的敘述不正確的是（

）A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法B．根據(jù)速度定義式，當非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗應用了控制變量法D．在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：A3.（單選）下列單位都屬于國際單位制中基本單位的一組是（）

A．N、m、kgB．m、kg、sC．N、kg、sD．N、m、s參考答案：考點：力學單位制．分析：國際單位制規(guī)定了七個基本物理量．分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學溫度、電流、光強度、物質(zhì)的量．它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來的物理量的單位叫做導出單位．解答：解：A、其中的N、kg是導出單位，所以A錯誤．B、m、kg、s分別是長度、質(zhì)量、時間的單位，所以B正確．C、其中的N是導出單位，所以C錯誤．D、其中的N是導出單位，所以D錯誤．故選B．4.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻，原線圈兩端接一正弦式交變電流，電壓u隨時間t變化的規(guī)律為（V），時間t的單位是s。那么，通過電阻R的電流有效值和頻率分別為A．1.0A、20Hz

B．A、20Hz

C．A、10Hz

D．1.0A、10Hz參考答案：D5.一定質(zhì)量的理想氣體，保持壓強不變，當體積增大時，下列說法正確的是A．內(nèi)能減少，吸熱過程

B．內(nèi)能增加，吸熱過程C．內(nèi)能減少，放熱過程

D．內(nèi)能增加，放熱過程參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為安全門上的觀察孔，直徑ab為4cm，門的厚度ac為2cm，為了擴大向外觀察的范圍，將孔中完全嵌入折射率為的玻璃．則（1）嵌入玻璃后由cd的中點向外觀察視野的最大張角是120°；（2）要視野擴大到180°時，嵌入玻璃的折射率應為2．參考答案：解：向外觀察張角最大時，在cd邊中點e觀察，b為入射點，be為折射光線，入射角i、折射角r，作出右側(cè)光路圖如圖．由幾何關(guān)系有sinr===0.5，得到r=30°．根據(jù)折射定律有n=，得i=60°，則最大張角θ=2i=120°；若要視野擴大到180°，即入射角為90°，而折射角r=30°不變，則折射率n==2．故答案為：120°，2．7.質(zhì)量m=2.5kg的物體靜止在粗糙的水平面上，在如圖所示的水平拉力F作用下開始運動，則6s末物體的速度大小為12m/s．（已知物體與水平面間動摩擦因數(shù)0.2，且最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力．g取10m/s2）參考答案：解：物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，可得到最大靜摩擦力的值為：fm=μmg=0.2×2.5×10N=5N；可知前2s物體靜止．由牛頓第二定律可得2s～4s加速度為：；故4s末速度為：v1=a1t1=2×2m/s=4m/s；由牛頓第二定律可得4s～6s加速度為：；6s末的速度為：v=v1+a2t2=4m/s+4×2m/s=12m/s；故答案為：12．8.如下圖一量程為100μA的電流表,內(nèi)阻為100Ω,現(xiàn)串聯(lián)一個9900Ω的電阻將它改裝成電壓表．該電壓表的量程是

V．用它來測量電壓,表盤指針位置如圖所示．該電壓的大小是

V．

參考答案：

0_-__1V

、

0．85V

。9.重為100N的貨箱放在水平地面上，以25N的水平推力推貨箱時，貨箱沒有動，此時貨箱受到的摩擦力大小為

；當水平推力增至35N時，貨箱剛好被推動，貨箱被推動后，只需32N的水平推力作用即可保持貨箱做勻速運動，則貨箱與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：

25N

0.3210.在做托里拆利實驗時，因管中進入少量空氣而使玻璃管中水銀柱斷開，如圖所示，圖中A部分為真空，B部分為空氣柱。已知、、、。則此時大氣壓強為。如果彈動玻璃管，使空氣進入A部分，此時管中水銀面高出槽內(nèi)水銀面。參考答案：11.某同學用如圖所示的實驗裝置做“用雙縫干涉測光的波長”的實驗，他用帶有游標尺的測量頭測量相鄰兩條亮條紋間的距離，轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋（將這一條紋確定為第一亮條紋）的中心，此時游標尺上的示數(shù)x1=1.15mm；轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第六亮條紋的中心，此時游標尺上的示數(shù)x2=8.95mm．雙縫間的距離d=0.20mm，雙縫到屏的距離L=60cm．實驗中計算波長的表達式λ=（用直接測量量的符號表示）．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計算得出光的波長λ=m．參考答案：，5.2×10﹣7．【考點】用雙縫干涉測光的波長．【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=λ推導波長的表達式，并求出波長的大?。窘獯稹拷猓焊鶕?jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=λ得：λ==代入數(shù)據(jù)得：λ==5.2×10﹣7m．故答案為：，5.2×10﹣7．12.通過一阻值為R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s。電阻兩端電壓的有效值為

V。

參考答案：413.一段導體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過的電量是45C．則導體兩端的電壓為

V。參考答案：2.5三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學在做“利用單擺測重力加速度”的實驗中，先測得單擺的擺長，然后用秒表記錄了單擺振動次所用的時間為，進而算出周期。（1）如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖所示，那么單擺擺長是______m．如果測定了40次全振動的時間如圖中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是______s。（2）為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長，從而得出一組對應的為縱坐標將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率k。則重力加速度

。（用和有關(guān)常量表示）（3）該同學測得的g值偏小，可能原因是

A．測擺線長時擺線拉得過緊B．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C．開始計時時，秒表過遲按下D．實驗中誤將49次全振動計為50次參考答案：15.某同學采用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。圖中MN是斜槽，NR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從固定位置由靜止開始滾下，與B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次得到10個落點痕跡平均位置E、F。①若A球質(zhì)量為m1，半徑為r1；B球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則A．m1>m2

r1>r2

B．m1>m2

r1<r2

C．m1>m2

r1=r2

D．m1<m2

r1=r2②以下提供的器材中，本實驗必需的有A．刻度尺

B．打點計時器

C．天平

D．秒表③A球每次從斜槽上某一固定位置由靜止?jié)L下，這是使 。④設(shè)A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用裝置圖中的字母表示)。參考答案：①C

②AC

③A球每次到槽口時有相同的速度④m1=m1+m2四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，粗糙弧形軌道和兩個光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道．光滑半圓軌道半徑為R，兩個光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過，CD之間距離可忽略．粗糙弧形軌道最高點A與水平面上B點之間的高度為h．從A點靜止釋放一個可視為質(zhì)點的小球，小球沿翹尾巴的S形軌道運動后從E點水平飛出，落到水平地面上，落點到與E點在同一豎直線上B點的距離為s．已知小球質(zhì)量m，不計空氣阻力，求：（1）小球從E點水平飛出時的速度大?。唬?）小球運動到半圓軌道的B點時對軌道的壓力；（3）小球沿翹尾巴S形軌道運動時克服摩擦力做的功．參考答案：解：（1）小球從E點水平飛出做平拋運動，設(shè)小球從E點水平飛出時的速度大小為vE，由平拋運動規(guī)律得：s=vEt聯(lián)立解得：（2）小球從B點運動到E點的過程，機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律得：解得：在B點，根據(jù)牛頓第二定律得：得：由牛頓第三定律可知小球運動到B點時對軌道的壓力為，方向豎直向下（3）設(shè)小球沿翹尾巴的S形軌道運動時克服摩擦力做的功為W，則得答：（1）小球從E點水平飛出時的速度大小為；（2）小球運動到半圓軌道的B點時對軌道的壓力大小為，方向豎直向下；（3）小球沿翹尾巴S形軌道運動時克服摩擦力做的功為．【考點】機械能守恒定律；牛頓第三定律；平拋運動；向心力．【分析】（1）小球從E點飛出做平拋運動，根據(jù)高度求出運動的時間，再根據(jù)水平位移和時間求出平拋運動的初速度．（2）小球從B點運動到E點的過程，機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律得求出B點速度，在B點，沿半徑方向上的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對球的彈力，從而根據(jù)牛頓第三定律求出小球?qū)壍赖膲毫Γ?）根據(jù)動能定理求出小球沿軌道運動過程中克服摩擦力所做的功．17.在如圖所示的電路中，電源電壓U恒定不變，當S閉合時R1消耗的電功率為9W，當S斷開時R1消耗的電功率為4W，求：（1）電阻R1與R2的比值；（2）S斷開時，電阻R2消耗的電功率是多少。參考答案：（1）S閉合時，電阻R1消耗的功率為P1==9W……1分S斷開時，電阻R1消耗的功率為P1'==4W……1分由以上兩式可得：R1:R2=2:1……2分

（2）S斷開時R1:與R2消耗的功率之比等于R1與R2之比，即

…………2分

所以，R2消耗的功率為W=8W………………2分

18.如圖所示，跨過定滑輪的輕繩兩端分別系著物體A和物體B，物體A放在傾角θ=37°的斜面上，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑輪的摩擦不計．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．若物體A靜止在斜面上，已知A的質(zhì)量為1kg，則B的質(zhì)量是多少？參考答案：解：對B受力分析，繩中拉力T=mBg；當mB取最大值時，物體具有沿斜面向下的最大靜摩擦力fm；對A受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，有：N﹣mAgcosθ=0；T﹣fm﹣mAgsinθ