山西省忻州市原平王家庄乡联校2023年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省忻州市原平王家庄乡联校2023年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选）电梯载着一名质量60kg的乘客以3m/s的速度匀速上升，电梯对该乘客做功的功率为（g取10m/s2）（）

A．1800WB．180WC．200WD．20W参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先根据平衡条件求解电梯对乘客的支持力，在根据P=Fv求解支持力的功率即可．解答：解：据题电梯匀速上升，人受重力和电梯的支持力，二力平衡，故电梯对人的支持力为FN=mg=60×10N=600N；电梯对乘客做功的功率即为支持力做功的功率，为：P=FNv=600×3=1800W故选：A．点评：本题关键是明确物体对物体做功实质是施力物体对施力物体做功，等于力与力的作用点的乘积．2.（单选题）如图，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中A．线圈与磁铁相互吸引，通过电阻的感应电流的方向由a到b B．线圈与磁铁相互吸引，通过电阻的感应电流的方向由b到a C．线圈与磁铁相互排斥，通过电阻的感应电流的方向由a到b D．线圈与磁铁相互排斥，通过电阻的感应电流的方向由b到a参考答案：D3.（单选）如图1所示，有等腰直角三角形的闭合线框ABC，在外力作用下向右匀速经过一个宽度比AB边长些的有界匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流I与运动位移x间关系图象是(

)参考答案：A4.下列关于电磁波的说法正确的是（

）A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场

B．电磁波在真空和介质中传播速度相同C．雷达是利用无线电波的反射来测定物体的位置

D．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程参考答案：AC5.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如右图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，则()A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示是LC振荡电路在某一时刻电容内场强方向和振荡电流方向，由此可知，电容正在

（充电、放电），线圈中电流正在

（增大、减小、不变），若电流振荡周期T=л×10—4s，电容C=250μF，则线圈的自感系数L=

H。参考答案：充电（1分）、减小（1分）、10—5（2分）7.两根垂直交叉但不接触的导线，流过每条导线的电流大小相等，方向如图所示，ABCD为导线附近的四个区域，在

区域，有磁感强度为零的一点。参考答案：A

C8.细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场线垂直，且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度vA=____________．当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB=___________.参考答案：9.法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷A的电势

电刷B的电势（填高于、低于或等于）；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将

；（填增大、减小或不变）；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将

（填增大、减小或不变）参考答案：低于；增大；减小；10.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为，则质点做简谐运动的振幅为_________cm；周期为__________s参考答案：10；811.一个中性的物体失去一些电子，这个物体就带

电；反之，这个中性的物体得到一些电子，它就带

电。参考答案：12.有一个未知电阻Rx，用图中A和B两种电路分别对它进行测量，用A图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用B图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，、则用

图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=

Ω。参考答案：甲，100013.如图，长为a、宽为b的矩形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90°。两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为________，通过线圈的截面的电量之比为_____________。相同第一次线框运动到磁场边缘时与第二次线框转过90°时（左侧边均未离开磁场），两次线框的瞬时发热功率之比为________。参考答案：

π︰2

，

1︰1

，

1︰1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在利用重物做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在电压为220V、50Hz的交流电源上．实验操作正确，得到一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm.，O、A之间的几个计数点图中未标出．（g取9.8m/s2）①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________m/s.②已知重物质量m＝1.0kg，从计数点O到B的过程中，重物的重力势能的减少量为ΔEp＝________J，动能的增加量为ΔEk＝________J，则实验数据显示ΔEp＝________ΔEk(填写“略大于”、“略小于”或“等于”)．参考答案：15.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像．在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图14所示．

(1)在答题纸的图上画出对应的光路；

(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是______和_______,在图上标出它们；

(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=____．

(4)若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置，底边仍重合），若仍以AB作为分界面，则三棱镜材料折射率的测量值____真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角α=300的直角三角形底边长为2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m，电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边的垂足D时速度为v。试求：（1）质点滑到D点时的加速度（2）质点滑到C点时的速率参考答案：（1）

方向平行于斜面向下（2）17.(20分)如图所示，一半径为、折射率为的玻璃半球，放在空气中，平表面中央半径为的区域被涂黑．一平行光束垂直入射到此平面上，正好覆盖整个表面．为以球心为原点，与平而垂直的坐标轴．通过计算，求出坐标轴上玻璃半球右边有光线通过的各点（有光线段）和无光线通过的各点（无光线段）的分界点的坐标．参考答案：解析：图中画出的是进入玻璃半球的任一光线的光路（图中阴影处是无光线进入的区域），光线在球面上的入射角和折射角分别为和，折射光线与坐标轴的交点在。令轴上的距离为，的距离为，根据折射定律，有

（1）在中

（2）

（3）由式（1）和式（2）得

再由式（3）得

设点到的距离为，有

得

（4）解式（4）可得

（5）为排除上式中应舍弃的解，令，则处应为玻璃半球在光轴上的傍轴焦点，由上式由图可知，应有，故式（5）中应排除±号中的负号，所以应表示为

（6）上式给出随变化的关系。因为半球平表面中心有涂黑的面积，所以进入玻璃半球的光线都有，其中折射光线与轴交点最远处的坐标为

（7）在轴上处，无光线通过。随增大，球面上入射角增大，当大于临界角时，即会发生全反射，没有折射光线。与临界角相应的光线有这光线的折射线与轴线的交点处于

（8）在轴上处没有折射光线通过。由以上分析可知，在轴上玻璃半球以右

（9）的一段为有光线段，其它各点属于无光线段。与就是所要求的分界点，如图所示评分标准