河北省滄州市黃驊新世紀(jì)中學(xué)2023年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、河北省滄州市黃驊新世紀(jì)中學(xué)2023年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑在小物塊運(yùn)動的過程中，楔形物塊始終保持靜止地面對楔形物塊的支持力為 A（Mm）gB（Mm）gFC（Mm）gFsin D（Mm）gFsin參考答案：C2. 如圖所示，曲軸上掛著一個彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把曲軸可帶動彈簧振子上下振動，開始時不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為2Hz現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r

2、/min則下列說法正確的是 （）A當(dāng)振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是0.5sB當(dāng)振子穩(wěn)定振動時，它的振動頻率是4HzC當(dāng)轉(zhuǎn)速為240r/min時，彈簧振子的振幅最大D當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，彈簧振子的振幅增大參考答案：B【考點】產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用【分析】若不轉(zhuǎn)動搖把，彈簧振子做自由振動，周期等于固有周期搖把勻速轉(zhuǎn)動時，通過曲軸對彈簧振子施加驅(qū)動力，使彈簧振子做受迫振動，其振動周期等于驅(qū)動力的周期當(dāng)驅(qū)動力的周期等于彈簧振作的固有周期時，彈簧振子發(fā)生共振，振幅最大【解答】解：搖把的轉(zhuǎn)速為n=240r/min=4r/s，它的周期T=0.25s；f=4Hz，轉(zhuǎn)動搖把時，彈簧振子做受迫振動；AB、振子做受迫振動

3、，振動周期等于驅(qū)動力的周期，當(dāng)振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是0.25s，故A錯誤，B正確；C、彈簧振子的固有頻率為2Hz，當(dāng)驅(qū)動力頻率是2Hz時，提供驅(qū)動力的搖把轉(zhuǎn)速為2r/s=120r/min，振子發(fā)生共振，振幅最大，故C錯誤；D、當(dāng)把轉(zhuǎn)速增大時，驅(qū)動力的頻率與固有頻率相差越大，所以共振越不明顯，振幅越小，故D錯誤故選：B3. （多選題）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開計時（）A當(dāng)轉(zhuǎn)過60時，感應(yīng)電流的瞬時值為B當(dāng)轉(zhuǎn)過60時，感應(yīng)電流的瞬時值為C在轉(zhuǎn)過60過程中，感

4、應(yīng)電動勢的平均值為D當(dāng)轉(zhuǎn)過90過程中，感應(yīng)電流的有效值為參考答案：ACD【考點】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系【分析】寫出電動勢的瞬時值表達(dá)式，可求出轉(zhuǎn)60角時的感應(yīng)電流瞬時值，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢的平均值，線圈中產(chǎn)生的是正弦交流電，有效值是最大值的【解答】解：AB、因為線圈從中性面開始計時，所以感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=BSsint，轉(zhuǎn)過60角時，感應(yīng)電動勢的瞬時值e=BSsin60=BS，感應(yīng)電流的瞬時值為i=，故A正確，B錯誤；C、轉(zhuǎn)過60的時間t= rad/s，磁通量變化量=21=BScos60BS=BS，感應(yīng)電動勢的平均值為=，故C正確；D、感應(yīng)電流的最大值為Im

5、 =，感應(yīng)電流的有效值I=，故D正確 故選：ACD4. 如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個相同的帶電介質(zhì)小球a、b，左邊放一個帶正電的固定球Q時，兩懸球都保持豎直方向，下面說法中正確的是（ ）Aa球帶正電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大Ba球帶負(fù)電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較小Ca球帶負(fù)電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大Da球帶正電，b球帶負(fù)電，并且a球帶電荷量較小參考答案：B5. （單選）某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為P和Q，則AEPQBEPEQ，PEQ，PQDEPEQ，PQ參考答案：C二、 填空題：本題

6、共8小題，每小題2分，共計16分6. 質(zhì)量為1kg的小球從離地面5m高處自由落下，碰地后反彈的高度為0.8m，碰地的時間為0.05s.設(shè)豎直向上速度為正方向，則碰撞過程中，小球動量的增量為_kgm/s，小球?qū)Φ氐钠骄饔昧開，方向_ （g取10m/s2）參考答案：14、290N、豎直向上7. 兩個點電荷甲和乙同處在真空中(1)甲的電荷量是乙的電荷量的4倍，則甲對乙的作用力是乙對甲的作用力的_倍(2)若把每個電荷的電荷量都增加為原來的3倍，那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼腳倍(3)若保持電荷量不變，而將距離增加為原來的4倍，那么它們之間的作用力變?yōu)樵瓉淼腳倍(4)若保持其中一個電荷量不變，而

7、另一個電荷量增加為原來的9倍，為使其相互作用力不變，則它們之間的距離將變?yōu)樵瓉淼腳倍參考答案：解析：由庫侖定律Fk即可分析求解答案：(1)1(2)9(3)(4)38. 如圖所示，是在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律中打出的一條紙帶，其中1、2、3、4點為依次選定的計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，由圖中數(shù)據(jù)，可得計數(shù)點2對應(yīng)小車的瞬時速度大小為 m/s，小車運(yùn)動加速度大小為 m/s2。參考答案：1.23 m/s，6m/s29. 一個質(zhì)點做半徑為60cm的勻速圓周運(yùn)動，它在0.2s的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過了30，則質(zhì)點的角速度為_ rad/s，線速度為_ m/s參考答案：10. 如圖甲所示，在一條張緊的

8、繩子上掛幾個擺當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期 （選填“大于”、“等于”或“小于”）d擺的周期圖乙是a擺的振動圖象，重力加速度為g，則a的擺長為 參考答案：等于；【考點】產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用【分析】受迫振動的頻率等于驅(qū)動率的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振幅最大，即共振；再利用單擺的周期公式求擺長【解答】解：a擺擺動起來后，通過水平繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c、d三擺做受迫振動，三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則三擺的周期相同據(jù)乙圖可知：T=2t0，再據(jù)T=可知，a的擺長

9、L=故答案為：等于；11. （5分）、兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的圖像如圖所示，若球的質(zhì)量，則球的質(zhì)量為kg。 參考答案：2.5kg12. 如圖所示，Q為固定的正點電荷（Q未知），A、B兩點在Q的正上方和 Q相距分別為 h和0.25 h，將另一電量為q，質(zhì)量為m的正點電荷從 A點由靜止釋放，在A點處的加速度大小為，運(yùn)動到B點時速度正好變?yōu)榱恪t此電荷在B點處的加速度為 （用g表示）；A、B兩點間的電勢差為 （用m、g、h和q表示）參考答案：3g 3mgh/4q13. 如圖6所示，平行的兩金屬板M、N與電源相連，一個帶負(fù)電的小球懸掛在兩板間，閉合開關(guān)后，懸線偏離豎直方向的角度為。

10、若保持開關(guān)K閉合，將N板向M板靠近，角將 ；若把開關(guān)K斷開，再使N板向M板靠近，角將_。參考答案：三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為=30，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1) 帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小；(2) 細(xì)繩的長度L.參考答案：（1） （2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大?。海?）由庫侖定律有： 其中：r=2Lsin=L解得：【點睛】本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件、庫侖定律和電

11、場強(qiáng)度的定義列式求解15. （解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈 a b cd，在細(xì)長的磁鐵 N 極附近豎直下落，保持 b c邊在紙外， a b 邊在紙內(nèi)，由圖中位置經(jīng)位置到位置，這三個位置都靠得很近，且位置剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？ 參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵 N 極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置時，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置時，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從到磁通量減少，從到磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生四

12、、計算題：本題共3小題，共計47分16. 現(xiàn)有一群處于n4能級上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E113.6eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運(yùn)動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h6.631034Js.則：(1)電子在n4的軌道上運(yùn)動的動能是多少？(2)這群氫原子發(fā)出的光譜共有幾條譜線？(3)這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是多少？參考答案：Ke2/32r，6，3.1X1015HZ17. 如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，A為粒子加速器，電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m、電量為q的初速為零的正離子經(jīng)加速后，恰

13、好通過速度選擇器，進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，求：（1）粒子進(jìn)入速度選擇器的速度v；（2）速度選擇器的電壓U2 ；（3）粒子在B2磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑R。參考答案：粒子經(jīng)加速電場U1加速，獲得速度V，得：qU1=mv2 (2分)解得v= (2分)在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動，得Eq=qvB1 (2分)即 (2分)，U2=B1dv = B1d (2分)在B2中作圓周運(yùn)動，洛侖茲力提供向心力， (2分)R= (2分)18. 如圖所示，豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩物體，mA=0.1kg，mB=0.5kg，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長15cm，若剪斷A、B間的細(xì)繩，A做簡諧振動，求：（1）其最大加速度是多少？（2）其振幅是多少？參考答案：解：由兩球靜止時的力平衡條件，得：由kx=（mA+mB）g，得 k=40N/m剪斷A、B間細(xì)線后，A球通過平衡位