山西省朔州市向阳堡中学2023年高二物理上学期期末试卷含解析

山西省朔州市向阳堡中学2023年高二物理上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.如图所示，为一球形空腔导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强和电势的关系正确的是（

）

A．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc

B．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc

C．Ea=Eb=Ec，φa=φb>φc

D．Ea=Eb>Ec，φa=φb>φc参考答案：B2.如图5所示，A、B两点各放有电量为＋Q和＋4Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且.将一正电荷从C点沿直线移到D点，则(

)

A．电场力一直做正功

B．电场力一直做负功图5

C．电场力先做正功再做负功

D．电场力先做负功再做正功参考答案：B3.（多选题）如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则 A．ra＞rbB．Ia＞IbC．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率也较低参考答案：ABC4.下列所述的实例中，遵循机械能守恒的是

A．宇宙飞船发射升空的过程B．飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程C．标枪在空中飞行的过程（空气阻力不计）D．小孩沿滑梯匀速滑下的过程参考答案：C5.（单选）如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。在空间施加匀强磁场可以使ab棒静止，则磁场的磁感强度的最小值及其方向分别为A．，水平向右

B．，垂直于回路平面向下C．，竖直向下

D．，垂直于回路平面向下参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）质量m1=1kg的物体，以某一初速度在水平面上滑行，与另一物体相碰，碰撞前后它们的位移随时间变化的情况如图所示。若取g=10m/s2，则m2=_______kg。

参考答案：3kg.解析：碰前m1匀速，v1=4m/s，m2静止；碰后两者黏合在一起共同匀速运动，v=1m/s，由m1v1=（m1＋m2）v，得m2=3kg。7.（4分）如图所示，金属细棒长为，质量为，以两根相同的轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中。弹簧的劲度系数为，磁场的磁感应强度为。棒中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零。则电流强度是

，电流方向是

（填“向左”或“向右”）。

参考答案：；向右8.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是____________，电阻消耗的电功率是________________。参考答案：0.04s；20W

解析

9.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)。参考答案：

10.如图所示，甲为某一列波在t＝1.0s时刻的图像，乙为参与该波动的P质点的振动图像。则波的传播方向

（填“向左”或“向右”）；该波的波速v＝

m/s；再经过3.5s时P质点的位移是

m.参考答案：向左，4，0。11.如图所示，空心金属球的半径为R，球外右侧放置一正点电荷，其电荷量为Q,到球心的距离为r，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为_____________，方向_________。参考答案：12.长为L的轻杆两端分别固定一个质量都是m的小球，它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，转动的角速度ω＝2，则杆通过竖直位置时，上端小球对杆的作用力大小为

、下端小球对杆的作用力大小为

.参考答案：mg

3mg13.将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应

联一个

Ω。参考答案：串，900三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题（1）在闭合开关之前移为防止电表过载而动滑动变阻器的滑动头P应放在_____处。（2）现备有以下器材：A．干电池1个

B．滑动变阻器（0～50Ω）C．滑动变阻器（0～1750Ω）D．电压表（0～3V）E．电压表（0～15V）

F．电流表（0～0.6A）G．电流表（0～3A）其中滑动变阻器应选___，电压表应选_

_，电流表应选___。（填字母代号）（3）右图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E=__

V，内电阻r=

_Ω。参考答案：15.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验．先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．（1）本实验必须测量的物理量有以下哪些

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H；B．小球a、b的质量分别为ma、mb；C．小球a、b的半径r；D．小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间；E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h．（2）小球a、b的质量应该满足关系

（3）放上被碰小球后两小球碰后是否同时落地？

如果不是同时落地对实验结果有没有影响？为什么？

这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的

点和

点．（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是

．参考答案：（1）BE；（2）ma＞mb；（3）是；不能用水平位移代替碰撞后的速度，对实验结果有影响；A、C；（4）ma?OB=ma?OA+mb?OC．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题．（2）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量．（3）根据图示装置与小球的运动分析答题；明确平抛运动中高度决定时间；（4）根据动量守恒分析答题．【解答】解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mav0=mavA+mbvB，两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOB=maOA+mbOC，因此A实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选BE．（2）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb，即ma＞mb．（3）是同时落地，碰撞后两小球做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同，如果不同，则不能用水平位移代替碰撞后的速度，对实验结果有影响；由图1所示装置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点．（4）由（1）可知，实验需要验证的表达式为：maOB=maOA+mbOC．故答案为：（1）BE；（2）ma＞mb；（3）是；不能用水平位移代替碰撞后的速度，对实验结果有影响；A、C；（4）ma?OB=ma?OA+mb?OC．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块（可视为质点），从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s2，空气阻力可忽略不计，求：（1）滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；（2）滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功。参考答案：6N

0.5J

17.如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d＝50cm，导轨所在的平面与水平面夹角?＝37°，导轨上端电阻R＝0.8?，其他电阻不计，导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0．4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m＝0.1kg。(sin37°＝0.6，g＝10m/s2)

(1)求导体棒下滑的最大速度；(2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度；(3)若经过时间t，导体棒下滑的垂直距离为s，速度为v。若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I0的表达式(各物理量全部用字母表示)。参考答案：18.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37o，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金