2022-2023學年河南省開封市厲莊鄉(xiāng)第一中學高二物理下學期期末試題含解析

2022-2023學年河南省開封市厲莊鄉(xiāng)第一中學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.（單選）物塊A1、A2、B1和B2的質(zhì)量均為m，A1、A2用剛性輕桿連接，B1、B2用輕質(zhì)彈簧連接．兩個裝置都放在水平的支托物上，處于平衡狀態(tài)，如圖所示．今突然迅速地撤去支托物，讓物塊下落．在除去支托物的瞬間，A1、A2受到的合力分別為f1和f2，B1、B2受到的合力分別為F1和F2．則（）A．f1=0，f2=2mg，F(xiàn)1=0，F(xiàn)2=2mgB．f1=mg，f2=mg，F(xiàn)1=0，F(xiàn)2=2mgC．f1=0，f2=2mg，F(xiàn)1=mg，F(xiàn)2=mgD．f1=mg，f2=mg，F(xiàn)1=mg，F(xiàn)2=mg參考答案：解：在除去支托物的瞬間，A1、A2由于用剛性輕桿連接，A1、A2與剛性輕桿一起下落，根據(jù)牛頓第二定律，對整體研究得到，整體的加速度等于重力加速度g，則A1、A2受到的合力都等于各自的重力，即f1=mg，f2=mg．在除去支托物前，根據(jù)平衡條件得知，彈簧的彈力大小等于mg，支托物對B2的支持力大小等于2mg．在除去支托物的瞬間，彈簧的彈力沒有來得及變化，B1的受力情況沒有變化，則B1所受合力為零，即F1=0．B2所受的合力大小等于支托物的支持力大小2mg，即F2=2mg．故選B2.（單選）如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別掛在絕緣細桿的兩端，桿可繞中間豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的。若用磁鐵分別接近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是（

） A．當磁鐵N極接近A環(huán)時，A環(huán)被吸引 B．當磁鐵N極遠離A環(huán)時，A環(huán)被排斥 C．當磁鐵N極接近B環(huán)時，B環(huán)被推斥 D．當磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時，A環(huán)均被排斥參考答案：D3.一束白光斜射水面而進入水中傳播時，關(guān)于紅光和紫光的說法正確的是A．在水中的傳播速度紅光比紫光大B．紅光折射角小，紫光折射角大C．紅光波長比紫光波長長D．紅光頻率比紫光頻率變化大參考答案：AC4.一個Pa原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核子數(shù)分別為（）A．91個

91個

234個 B．143個

91個

234個C．91個

143個

234個 D．234個

91個

143個參考答案：C【考點】原子核的組成．【分析】原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子．原子序數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的和等于質(zhì)量數(shù)．【解答】解：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子．的原子序數(shù)為91，即質(zhì)子數(shù)為91，核子數(shù)為234，中子數(shù)等于質(zhì)核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，即為234﹣91=143，故C正確，ABD錯誤．故選：C5.（供選學3﹣5模塊的考生做）x質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的射擊手．首先左側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d1，然后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示，設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相同．當兩顆子彈均相對于木塊靜止時，下列判斷正確的是（）A．木塊靜止，d1=d2 B．木塊向右運動，d1＜d2C．木塊靜止，d1＜d2 D．木塊向左運動，d1=d2參考答案：C【考點】動量定理．【分析】完全相同步槍和子彈，說明子彈的初速度相同，把三者看成一個整體，動量守恒，所以最終木塊靜止，再隔離子彈和木塊，根據(jù)動量守恒及動能定理即可求解．【解答】解：設(shè)子彈速度為v，質(zhì)量為M已知木塊質(zhì)量為m由動量定理可得第一顆子彈射入木塊后，木塊與子彈共同速度為v1，則有

Mv=（M+m）v1木塊與子彈組成的系統(tǒng)損失的動能為△Ek=Mv2﹣（M+m）v12設(shè)子彈與木塊之間作用力恒定為F則有

Fd1=△Ek=Mv2﹣（M+m）v12①第二顆子彈射入木塊后，由動量守恒定律可得

Mv﹣Mv=（2M+m）v′，得v′=0，即當兩顆子彈均相對于木塊靜止時，木塊的速度為零，即靜止再對兩顆子彈和木塊系統(tǒng)為研究，由能量守恒定律得

Fd2=（M+m）+Mv2②由①②對比得，d1＜d2故ABD錯誤，C正確；故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個電容器的電容是1.5×10-2μF，把它兩個極板接在90V的電源上，電容器每個極板所帶電荷量Q為______c。參考答案：1.35×10-67.在與x軸平行的勻強電場中，一帶電量為、質(zhì)量為的物體在光滑水平面上沿著x軸做直線運動，其位移與時間的關(guān)系是，式中x以米為單位，t的單位為秒。從開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為

m，克服電場力所做的功為

J。參考答案：

0.34m

3.0×10-5J]8.．用頻率為v的光照射某金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為EK，若改用頻率為3v的光照射該金屬，則逸出光電子的最大初動能為

參考答案：.2hv+EK。9.汽車過拱橋頂點的速度為10m/s，車對橋的壓力為車重的，如果使汽車行駛至橋頂時對橋壓力恰為零，則汽車的速度為

．參考答案：20m/s【考點】向心力．【分析】汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋的壓力為車重的．根據(jù)牛頓定律求出橋的半徑，汽車行駛到橋頂時對橋頂恰無壓力，則重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的速度．【解答】解：根據(jù)牛頓第二定律得，mg﹣N=m解得R=40m．當汽車行駛到橋頂時對橋頂恰無壓力，有mg=m解得：v′=20m/s故答案為：20m/s10.(4分)甲圖和乙圖分別是做簡諧運動的甲音叉和乙音叉的振動圖象，已知這兩個音叉形成的機械波(甲波和乙波)在同種介質(zhì)中的傳播速度大小相同。則：①甲、乙兩波比較，在同種介質(zhì)中，

波更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；②圖丙中，在甲音叉和乙音叉振動的過程中，虛線框所示區(qū)域內(nèi)，

(填“能夠”或“不能”)發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象。參考答案：乙

不能11.一束光從某介質(zhì)射向真空，當入射角為θ時，折射光恰好消失，已知光在真空中的速度為C，則此光在該介質(zhì)中的傳播速度為_______；參考答案：Csinθ

12.從地面豎直上拋一小球，設(shè)小球上升到最高點所用的時間為t1，從最高點下落到地面所用的時間為t2，若考慮到空氣阻力的作用，則t1

t2(填“＞”“=”“＜”)參考答案：＜

13.如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖所示，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運動，當線框中心線AB運動到與PQ重合時，線框的速度為，此時線框中的電功率為________，此過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為________。參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某示波器工作時，屏上顯示出如圖所示的波形，且亮度較弱。（1）要將波形調(diào)到中央，應調(diào)節(jié)示波器的

旋鈕和

旋鈕；若要增大顯示波形的亮度，應調(diào)節(jié)_________旋鈕。（2）此時衰減調(diào)節(jié)旋鈕位于“

”擋，若要使此波形橫向展寬，并顯示出3個完整的波形，同時要求波形波幅適當大些，需要進行的操作是（

）

A.將衰減調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)為“10”檔B.調(diào)節(jié)Y增益旋鈕C.調(diào)節(jié)X增益旋鈕[來源:學|科|網(wǎng)]D.調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕參考答案：15.在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇： A．待測小燈泡（3.0V、1.5W） B．電流表(量程3A，內(nèi)阻約為1Ω) C．電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω) D．電壓表(量程3.0V，內(nèi)阻約為10kΩ) E．電壓表(量程15.0V，內(nèi)阻約為50kΩ) F．滑動變阻器(最大阻值為100Ω，額定電流50mA) G．滑動變阻器(最大阻值為10Ω，額定電流1.0A) H．電源(電動勢為4.0V，內(nèi)阻不計) I．電鍵及導線等 (1)為了使實驗完成的更好，電流表應選用________；電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________．(只需填器材前面的字母即可) (2)請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖．圖甲(3)某同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖甲所示．則電壓值為________V，電流值為________A，小燈泡電阻的測量值與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）(4)某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I－U坐標系中，描繪出如甲所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)()參考答案：（1）

C

，

D

，

G

。ks5u（2）請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖．（3）

1.80

V，

0.326

A，

。（4）

偏小

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為1.9kg的長木板A放在水平地面上，在長木板最右端放一個質(zhì)量為1kg小物塊B，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4．在t=0時刻A、B均靜止不動，現(xiàn)有質(zhì)量為100g的子彈，以初速度v0=120m/s射入長木板并留在其中（此過程可視為瞬間完成）．物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2．求：（1）木板開始滑動的初速度；（2）從木板開始滑動時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小；（3）長木板與地面摩擦產(chǎn)生的熱量．參考答案：解：（1）子彈射入木塊過程，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：mCv0=（mA+mC）v1代入數(shù)據(jù)解得：v1=6m/s；（2）子彈射入長木板之后，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過程一直持續(xù)到物塊和木塊具有共同速度為止，由牛頓第二定律，對物塊有：μ1mBg=mBaB代入數(shù)據(jù)解得：aB=2m/s2；對長木板有：μ2（mA+mB+mC）g+μ1mBg=（mA+mC）aA代入數(shù)據(jù)解得：aA=7m/s2設(shè)t1時，兩者有速度相同v2，則有：v2=v1﹣aAt1=aBt1代入數(shù)據(jù)解得：t1=s，v2=m/s在t1時刻后，假設(shè)物塊與木板相對靜止，它們之間的摩擦力大小為f，物塊和木板的加速度大小為a'，則由牛頓第二定律，對物塊有：f=mBa'對整體有：μ2（mA+mB+mC）g=（mA+mB+mC）a'解得：f=4N大于物塊和木板之間的最大摩擦力所以在t1時刻后，兩者發(fā)生了相對滑動，由牛頓第二定律，對物塊有：μ1mBg=mBa’代入數(shù)據(jù)解得：aB’=2m/s2；對物塊有：μ2（mA+mB+mC）g﹣μ1mBg=（mA+mC）aA’代入數(shù)據(jù)解得：aA’=5m/s2由運動學公式可推知物體相對于地面的運動距離為：xB=+代入數(shù)據(jù)解得：xB=m；木塊相對于地面的運動距離為：xA=t1+代入數(shù)據(jù)解得：xA=m；物塊相對于木板位移大小為：△x=xA﹣xB=﹣=m（3）長木板與地面摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=μ2（mA+mB+mC）gxA=0.4×（1.9+1+0.1）×10×=J；答：（1）木板開始滑動的初速度為6m/s；（2）從木板開始滑動時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小為m；（3）長木板與地面摩擦產(chǎn)生的熱量為J．【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】（1）對子彈射入過程分析，根據(jù)動量守恒定律即可求得開始時木板的速度；（2）分別對A、B及整體進行分析，由牛頓第二定律可求得對應的加速度，分析AB兩物體何時發(fā)生相對滑塊，求出此時的速度大小，再對各物體受力分析，求出對應的加速度，再根據(jù)運動學公式分析求解對應的位移大小，從而求出相對位移；（3）根據(jù)熱量等于摩擦力與相對位移間的乘積進行分析，從而求出對應的熱量．17.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm．電源電動勢E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω．閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間．若小球帶電量為q=1×10﹣2C，質(zhì)量為m=2×10﹣2kg，不考慮空氣阻力．那么（1）滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？（2）此時，電源的輸出功率是多大？（取g=10m/s2）參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應用；歐姆定律；電功、電功率．專題：壓軸題；帶電粒子在電場中的運動專題．分析：小球恰好運動到A板，根據(jù)動能定理列式求解兩板間的電壓；然后根據(jù)歐姆定律求解滑動變阻器的電阻值；最后根據(jù)電功率表達式求解電源的輸出功率．解答：解：（1）小球進入板間后，受重力和電場力作用，且到A板時速度為零．設(shè)兩板間電壓為UAB由動能定理得﹣mgd﹣qUAB=0﹣

①∴滑動變阻器兩端電壓

U滑=UAB=8V