山西省吕梁市徐特立高级中学2023年高二物理期末试题含解析

山西省吕梁市徐特立高级中学2023年高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一个质点在平衡位置o点附近做简谐振动，若从o点开始计时，经过3s钟质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s钟它第二次经过M点，则该质点第三次经过M点还需的时间和对应的周期分别是：（

）A．8s、s

B．4s、16s

C．14s、16s

D．s、s参考答案：CD2.（单选）可以将电压降低供给电灯的变压器是（

）A．甲图

B．乙图

C．丙图

D．丁图参考答案：B3.如图所示，在匀强电场中固定一个点电荷Q，图中虚线为以Q为圆心、半径为r的圆，a、b、c、d为圆周上均匀分布的4点。已知a的合场强为零，则b点的合场强大小为A．0B．C．D．参考答案：D4.关于功，下列说法中正确的是

A．功只有大小而无方向，所以功是标量

B．力和位移都是矢量，所以功也是矢量

C．功的大小仅由力决定，力越大，做功越多

D．功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多参考答案：5.如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则斜面体B对A的作用力大小为A.mg

B.mgsin

C.mgcos

D.0参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.直线AB是电场中的一条电场线，电子经过A点时的速度为vA，方向从A点指向B，仅在电场力的作用下到达B点，此时电子的速度为零，则电场线的方向是从________指向_____

A、B两点电势较高的点是________点参考答案：ABA7.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为3m/s2，则物体在第2秒末的速度大小是

m/s，2秒内的位移大小是

m．参考答案：6，6【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度公式求解速度，根据位移公式求解位移．【解答】解：物体做初速度为零的匀加速直线运动，2s末时的速度：v=at=3×2=6m/s前4s的位移：x===6m故答案为：6，68.光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为+4Q和-Q，今引入第三个点电荷C，由静止释放后使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量

和放置的位置距B点电荷

处．

参考答案：L9.如图所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁场强度为B。已知液滴在此区域中作运速圆周运动，则圆周运动的半径R=___________。参考答案：10.在《探究求合力的方法》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是

，

和

，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到

，然后记录，。参考答案：11.14．一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图实线①所示．由于环境温度以及熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3，被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图实线②所示．根据图线分析：(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？是因为冷态时PCT电阻

，电功率

，所以升温很快．(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在_

_<t<__

__范围之内．(填下标数字)参考答案：（1）很小，很大

（2）T6__<t<__T7_12.如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为_________Wb。在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了_________Wb。(可以用根式表示)参考答案：15.0

或3.46×10-2

13.图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运

动轨迹，M、N是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，则粒子经过M、N两点的速度VN

VM,

,电势能EPN

EPM(填“＞”，“＜”号)参考答案：VN

>VM,

,EPN

<EPM三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平地面上有一质量为2m的长木板，其左端放有一质量为m的重物（可视为质点），重物与长木板之间的动摩擦因数为μ．开始时，长木板和重物都静止，现在给重物以初速度v0，设长木板撞到前方固定的障碍物前，长木板和重物的速度已经相等．已知长木板与障碍物发生弹性碰撞，为使重物始终不从长木板上掉下来，求长木板的长度L至少为多少？（重力加速度度为g）参考答案：解：碰撞前，长木板和重物的共同速度为v1，由动量守恒定律得：mv0=3mv1；碰撞后瞬间，长木板以速度v1反弹，最终两者的共同速度为v2．由动量守恒定律得：2mv1﹣mv1=3mv2；对全过程，由功能关系得：μmgL=联立解得：L=答：为使重物始终不从长木板上掉下来，长木板的长度至少为．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】正确分析整个运动过程，木板与墙碰后与木块作用过程中，木块与木板分离，木块与墙碰后反弹，将再次与木板发生碰撞，分析清楚整个过程，然后根据动量守恒和功能关系列方程求解即可．17.如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧长度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴.调节电源电压至U，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动.（重力加速度为g）（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；（2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件.参考答案：（1）墨滴在左侧区域做匀速直线运动：有：得：

墨滴带负电............1分（2）墨滴在右侧区域做匀速圆周运动有：

很明显，从上极板边缘射进的墨滴最容易从两极间射出：若刚好由左侧射出：可得：若刚好由左侧射出：可得：墨滴入射应满足的条件是:18.渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．①从该时刻开始计时，画出x=7.5×10﹣3m处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）．②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）．参考答案：解：（1）该波的周期为T==1×10﹣5s，

由波动图象知，此时x=7.5×10﹣3m处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图象，如图所示．

（2）由波形图读出波长λ=15×10﹣3m由波速公式得v=λf

①鱼群与渔船的距离为x=vt