2023-2024学年山东省潍坊市寿光实验中学高二年级上册物理期末试卷含解析

2023年山东省潍坊市寿光实验中学高二物理期末试卷

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

1.两个相同的小球，分别在真空中和黏性较大的液体中由静止开始下落，下落相同高度。

则下列说法正确的是

A.重力所做的功相等B„重力势能的变化相等

C.动能的变化相等D„机械能的变化相等

参考答案：

AB

2.两个大小分别为3N和4N的共点力，它们的合力不可能的是（）

A.0NB.2NC.2.5ND.5N

参考答案:

A

14.如图所示，在光滑水平面上.停放着质分为m、装有光滑孤形槽的小车，一班量也为m

的小球以水平初速度改沿水平槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回左地，

则

A,小球肉开小车左端时将做自由落体运动

B.小球离开小车左端时将向右做平抛运动

C.整个过程小球和小乍组成系统动境守忸

D.小球在弧形槽内上升的最大高度为近

2g

参考答案:

A

4.如图所示，A、B两物体彼此接触静止于光滑的水平桌面上，物体A的上表面是

半径为R的光滑圆形轨道，物体C由静止开始从A上圆形轨道的右侧最高点下

ivx

^z7777777777777z77777

滑，则有：（）匕z

A.A和B不会出现分离现象

B.当C第一次滑到圆弧最低点时，A和B开始分离

C.A将会在桌面左边滑出

D.A不会从桌面左边滑出

参考答案：

BC

5.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝

下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R

的电流方向和电容极板的带电情况是：

A.从a至Ub,上极板带正电

B.从a至U6,下极板带正电

C.从6至Ua,上极板带正电

D.从6至！Ja,下极板带正电

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.已知电磁波在真空中的传播速度大小为3.0X108m/s；地球上一发射器向月球发

射电磁波，需经s的时间才能接收到反射波（已知地球与月球间的距离为

3.84X105km）。

参考答案：

2.56

7.氢原子从能量较高的能级（能量为Em）跃迁到能量较低的能级（能量为En）时，会

he

E--E

释放（填"释放"或"吸收"）光子，真空中这种光子的波长为—mn_.用这种光子

照射逸出功为Wo的锌板发生了光电效应，则光电子的初动能不大于Em-En-Wo（普

朗克常量为h,光速为c）

参考答案：

解：氢原子从能量较高的能级（能量为Em）跃迁到能量较低的能级（能量为En）时，会

释放光子，

C

释放光子能量为：E=Em-En=hT

he

E__E

真空中这种光子的波长为：入=mn,

根据光电效应方程：EK=hv-wo,

用这种光子照射逸出功为Wo的锌板发生了光电效应，则光电子的初动能不大于Em-En-

Wo,

he

E."E

故答案为：释放，mn,Em-En-Wo

8.（4分）人类对光的本性的认识经历了曲折的过程，提出了各种学说：微粒说、

波动说、电磁说、光子说。以下科学家提出的学说分别是，惠更

斯：;牛顿：;爱因斯坦：;麦克斯

韦：O

参考答案：

波动说，微粒说，光子说，电磁说

9.质量为2kg的物体在合外力作用下做直线运动的1）一t图象如图

所示。在0—2s内，合外力对物体做的功为Jo

参考答案：

10.下列核反应方程中，属于衰变方程的是，属于原子核的人工转变方程的

是°

B阻+汨/EeH

C.:U->%Th+；HeD*He+?Al->SP+}n

参考答案：

属于衰变方程的是C,属于原子核的人工转变方程的是AD。

11.（2分）月球绕地球转动的周期为T,轨道半径为r,则由此可得出地球的质量

为—（万有引力常量为G）

参考答案：

47t2r3/GT2

12.如图所示，一圆环以直径AB为轴作匀速转动，则环上P、Q两点线速度大小vP：vQ

=.如果环的转动周期为2s,则P点做圆周运动的角速度为rad/s.

参考答案:

招1,开

13.（4分）质量为0.4kg的小球以10m/s的速度从5m高的平台边缘水平抛出，小

球落地时动量的大小是kg-m/s,小球运动全过程中动量变化的大小是

o

kg•m/s（g取10m/s）.

参考答案：

4«；4

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数

为_________________

010

参考答案：

1.47

15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点。处,

保持静止后悬线与竖直方向的夹角为6=30°,重力加速度为g,静电力常量为k.求：（1）

带电小球A在B处产生的电场强度大小；（2）细绳的长度L.

参考答案:

「，一小

D.------1-H

(1)加(2)《mg

(1)对B球，由平衡条件有：mgtan0=qE

mgtanC\：3mg

B=------=-----

带电小球在B处产生的电场强度大小:q3q

(2)由库仑定律有：T

其中：r=2Lsin9=L

解得：

【点睛】本题关键是对物体受力分析,然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的

定义列式求解.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左面部分水平，右面部分为半径

r=0.5m的竖直半圆，两导轨间距离d=0.3m,导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大

小B=1T的匀强磁场中，两导轨电阻不计.有两根长度均为d的金属棒ab、cd,均垂直导

轨置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为mi=0.2kg、m2=0.1kg,电阻分别为

Ri=0.1Q,R2=0.2Q.现让ab棒以vo=lOm/s的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道

后，恰好能通过轨道最高点PP',cd棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度g=10m/s2,

求：

(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度刖；

(2)cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小vi；

(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W.

参考答案：

解：(1)ab棒开始向右运动时，设回路中电流为I,

根据导体棒切割磁场有：E=Bdvo①

E

闭合电路欧姆定律：1=立+口2②

牛顿第二定律：F安=n12ao③

安培力公式：F«=BId@

B2d2VoJ，。.32-10

in2

联立①②③④式代入题给数据得：a0=2%1+区2)=0.1X(0.1+0.2)=30m/s

(2)设cd棒刚进入圆形轨道时的速度为V2,ab开始运动至cd即将进入圆弧轨道的过

程，

对ab和cd组成的系统运用动量守恒定律得：mivo=mivi+m2V2⑤

12

ab棒进入圆轨道至最高点的过程，对cd棒运用动能定理得：-mzg?2r=21n2"p一

12

万1112V2⑥

2

VP

在半圆轨道的P点对cd棒运用牛顿第二定律可得：m2g=m2r⑦

miVQ-ing-Vsi?0.2X10-0.1X—5X10X0.5

⑤⑥⑦式子联立得：vi=叫=0.2=7.5m/s⑧

121_2

(3)cd棒进入半圆轨道前对ab棒运用动能定理可得：0=2叫¥。-2叫丫1⑨

[xnx[n2Xn0x7久2

⑧⑨联立代入题给数据得：w=5U./工U»•,M.375J

答：(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度为30m/s2；

(2)cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小为7.5m/s；

(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功为4.375J.

【考点】动量守恒定律；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化.

【分析】(1)利用法拉第电磁感应定律求解cd棒切割磁场产生的感应电动势，根据闭合

电路定律求出流过ab棒的电流，进而求出ab棒所受安培力，再用牛顿第二定律即可求出

ab棒的加速度；

(2)把ab棒和cd棒建立系统，运用动量守恒定律；对cd棒进入竖直半圆轨道运动的过

程运用动能定理，最高点重力恰好提供cd棒做圆周运动的向心力，运用牛顿第二定律，

联立即可求解cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小vi；

(3)对ab棒运用动能定理即可.

17.在场强为E方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和

B,电量分别为+2q和一q,两小球间用