吉林省长春市市第十一中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析

吉林省长春市市第十一中学2022-2023学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.如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45°,在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b,则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为（

）A.30°

B.45°

C.60°

D.75°参考答案：A2.北京奥运火炬实现了成功蹬上珠峰的预定目标，如图所示是火炬手攀蹬珠峰的线路图，请跟据此图判断下列说法正确的是A．由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移B．线路总长度与火炬所走时间的比等于蹬山的平均速度C．在计算蹬山运动的速度时可以把火炬手当成质点D．顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度小参考答案：CD解析：线路的总长度是路程，则A错；路程与位移的比是速率，则B错；计算蹬山运动的速度不必考虑蹬山运动员的大小和形状，则C对；由万有引力规律可知在峰顶的重力加速度比拉萨的小，则D对。3.如图所示的电场线，可能是下列哪种情况产生的A．单个正点电荷B．单个负点电荷C．等量同种点电荷D．等量异种点电荷参考答案：D4.如图所示，物体A放在粗糙水平桌面上，通过桌边光滑的定滑轮用不可伸长的细线与物体B相连，则在B加速下降的过程中（

）

A．B对绳的拉力大小等于B的重力大小

B．绳对A的拉力大小等于A受到的摩擦力大小

C．两物体的加速度大小相等，但方向不同ks5u

D．B对绳的拉力与A对绳的拉力是一对作用力与反作用力参考答案：C5.（单选）物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是（）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.（2分）走时准确的钟表，其分针的角速度与时针的角速度之比为

。参考答案：12：17.参考答案：8.如图所示，水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交并且沿导轨滑动，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。闭合开关S，若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向__

沿导轨滑动(填“左”、“右”)；如电容器的带电荷量为q，则ab滑动的速度v＝

。参考答案：9.面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_________Wb，当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为__________Wb.

参考答案：0.2,

0

10.（6分)两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。回答下列问题：①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是___________②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动加强的点是__________________；振动减弱的点是________________。参考答案：①0

(1分)

②M、O、P、Q，N

(5分)11.（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12.（4分）如图所示。一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度V沿着与磁场边界CD成θ角的方向射入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场区域。则该粒子在磁场中的运动时间为t＝

，粒子在磁场运动的过程中距离射入点的最大距离为

。参考答案：2（π—θ）m／Bq（2分），2mV／Bq（2分）13.（单选）某同学选用合格的电压表和电流表，来测灯泡通电时的电功率，连接电路时，不慎将两表的位置接反了。如图所示，（

）A、电流表将烧坏

B、电压表将烧坏C、电灯将被烧坏

D、电灯不亮参考答案：D三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在x＞0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E=10N/C；在x＜0的空间中，存在垂直xy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，一带负电的粒子（比荷=160C/kg），在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力．求：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向；（2）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；（3）带电粒子运动的周期．参考答案：解：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，加速度a==160×10=1600m/s2，由匀变速直线运动的位移公式得：x=at12，代入数据解得：t1=s，沿y轴方向的位移：y=v0t1=8×=m，粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度：vx=at1=1600×=8m/s，速度：v=，代入数据解得：v=16m/s，因此tanθ==，则：θ=60°；（2）粒子在第二象限以O′为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为2θ=120°，运动时间t2=T=×==s；（3）粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动，经时间t3=t1，粒子的速度变为v0，此后得得前面的运动，可见，粒子在电、磁场中的运动具有周期性，其周期：T=t1+t2+t3=（+）s；答：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小为：8m/s，方向与y轴夹60°角；（2）带电粒子进入磁场后经s返回电场；（3）带电粒子运动的周期为（+）s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）由牛顿第二定律、运动学公式、运动的合成与分解可以求出粒子的速度；（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由几何关系可以确定粒子运动的圆心和半径；由转过的角度可以求出粒子在磁场中转动的时间；（3）粒子再回到初始状态所用的时间为一个周期，故周期包括两次电场中的运动和一次磁场中的运动，求得总时间即为一个周期．17.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表A示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，A示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，A示数为4A．求：（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？（2）电动机的内阻是多少？（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？参考答案：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I＝得R＝＝2Ω，其发热功率为：PR＝UI1＝12×6W＝72W．（2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI2＝I22rM＋P输出，所以rM＝＝Ω＝1Ω．（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化＝UI3－I32rA＝16W．答案：（1）2Ω72W（2）1Ω（3）16W18.粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如图13所示)．已知ab的质量为m＝10g，长度L＝60cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.4T.

(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx＝1mm，求该弹簧的劲度系数．参考答案：(1)只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由mg＝BIL求得I＝＝A＝0.4A.