上海市長寧區(qū)教育學(xué)院附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

上海市長寧區(qū)教育學(xué)院附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(雙選)如圖所示，在傾角為θ的光滑物塊P的斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物體A和B；C為一垂直固定斜面的擋板，A、B質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，系統(tǒng)靜止在水平面上．現(xiàn)對(duì)物體A施加一平行于斜面向下的力F壓縮彈簧后，突然撤去外力F，則在物體B剛要離開C時(shí)(此過程中A始終沒有離開斜面)(

)A．物體B加速度大小為gsinθ

B．彈簧的形變量為mgsinθ/kC．彈簧對(duì)B的彈力大小為mgsinθ

D．物體A的加速度大小為gsinθ參考答案：BC2.（單選）下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的說法中，正確的是：A．沒有外力作用時(shí)，物體不會(huì)運(yùn)動(dòng)，這是牛頓第一定律的體現(xiàn)B．物體受力越大，運(yùn)動(dòng)得越快，這是符合牛頓第二定律的C．物體所受合外力為0，則速度一定為0D．物體所受的合外力最大時(shí)，速度可以為0參考答案：D3.（多選）用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖．則下列敘述正確的是（）A．照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B．b光光子能量比a大C．極限頻率越大的金屬材料逸出功越小D．光電管是基于光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器件，可使光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)參考答案：解：A、由光電效應(yīng)方程m=hγ﹣W0，由題圖可得b光照射光電管時(shí)反向截止電壓大，使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大．故A錯(cuò)誤；B、由A的分析可得b光照射光電管時(shí)反向截止電壓大，使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大，所以b的頻率大，光子的能量大．故B正確；C、根據(jù)W=hv0，可知，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大，故C錯(cuò)誤；D、光照射光電管，出現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象，可使光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)．故D正確．故選：BD．4.(單選)如圖所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器（也稱濾速器）中場強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外。在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲=m乙<m丙=m丁，v甲<v乙=v丙<v丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是：（）A．甲丁乙丙 B．甲乙丙丁

C．丙丁乙甲

D．甲乙丁丙參考答案：A5.（單選）下列說法中正確的是A．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場B．紫外線有顯著的熱效應(yīng)C．一切物體都在不停的發(fā)射紅外線D．X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測量不同擺長情況下單擺的振動(dòng)周期，并以L為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，做出了圖線，如圖６所示，由此圖線可知重力加速度為

。參考答案：7.（5分）鐵路上每根鋼軌的長度為12.00m，每兩根鋼軌之間約有0．8cm的空隙，如果支持車廂的彈簧的固有振動(dòng)周期為0．60s，那么列車的行駛速度v＝____m／s時(shí)，行駛中車廂振動(dòng)得最厲害。參考答案：20.0114.（6分）如圖所示，某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)。B固定不動(dòng)，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿。將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，按如下步驟操作：①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一繩在O點(diǎn)懸掛在一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器讀數(shù)④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉侵貜?fù)上述①②③④，得到圖示表格a。（1）根據(jù)表格a，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力

（填“F1”或“F2”）。鉤碼質(zhì)量為

kg（保留1位有效數(shù)字）。（2）某次操作中，有同學(xué)使用相同器材實(shí)驗(yàn)，但將傳感器調(diào)零后再接上支架，其后按①③④步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到圖示表格b，則表格空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)接近

。

表a

表b

參考答案：（1）F1

0.05

（2）0.637（0.630~0.645之間均可9.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直軌道所在平面，一根長直金屬棒與軌道成60°角放置，不計(jì)軌道與棒的電阻，當(dāng)金屬棒以垂直棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時(shí)，電阻R兩端的電壓大小為________，金屬棒受到的安培力大小為

。參考答案：10.如下圖所示是定性研究平行板電容器電容的影響因素的裝置，平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連，B板和靜電計(jì)金屬殼都接地．指出圖甲、乙所示的情況下，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變化情況：(1)正對(duì)面積增大時(shí)，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度________________；(2)板間距離減小時(shí)，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度________________．參考答案：11.在赤道附近的地磁場可看做是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.5×10－4T。如果赤道上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長20m，通有從東向西的電流30A，問地磁場對(duì)這根導(dǎo)線的作用力為__________,方向?yàn)開________。參考答案：0.03

向下12.某物理興趣小組在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)用頻閃相機(jī)記錄了一個(gè)小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中的連續(xù)的四個(gè)位置，已知背景方格紙的邊長為a，頻閃相機(jī)的閃光頻率為f。則該小球平拋的初速度v0=

，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

。參考答案：v0=2af

，g=

af2

。13.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點(diǎn)的電勢φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖所示1的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材．b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中0、1、2…6點(diǎn)所示c．測量1、2、3…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S1、S2、S3…S6．d．通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．e．分別計(jì)算出S1、S2、S3…S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值，，，…，．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，劃出﹣t圖線．結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有和．（填選項(xiàng)代號(hào)）A、電壓合適的50Hz交流電源

B、電壓可調(diào)的直流電源C、刻度尺

D、秒表

E、天平

F、重錘（2）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖1所示，則S2=cm，S5=cm．（3）該同學(xué)在圖3中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出﹣t．（4）根據(jù)﹣t圖線判斷，小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2．參考答案：（1）A，C；（2）3.00，13.20；（3）如上圖所示；（4）4.83．【考點(diǎn)】測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．刻度尺的讀數(shù)需要讀到最小刻度的下一位．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上1點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離處理數(shù)據(jù)，故選：AC（2）從圖中讀出s2=3.00cm，s5=13.20cm，（3）在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出﹣t圖線如圖．（4）﹣t圖象相當(dāng)于v﹣圖象，所以加速度為：a==4.83m/s2．故答案為：（1）A，C；（2）3.00，13.20；（3）如上圖所示；（4）4.83．15.某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心的球心的正下方，他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對(duì)應(yīng)的周期T，畫出L—T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速的表達(dá)式應(yīng)為g＝

。請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將

（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。參考答案：設(shè)擺球重心的其球心的下方遠(yuǎn)處。由得，，，由以上兩式可得。由可得，可見在圖中斜率，即得，題中數(shù)據(jù)不改變，也不會(huì)改變，也不變。

（3分）

相同（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)半徑為r=0.4m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，根長為r的金屬棒ab的a端位于圓心，端與導(dǎo)軌接觸良好。從a端和圓形金屬導(dǎo)軌分別引出兩條導(dǎo)線與傾角為θ=37°、間距為l=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌相連質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=1Ω的金屬棒cd垂直導(dǎo)軌放置在平行導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，且棒cd與兩導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。導(dǎo)軌間另一支路上有一規(guī)格為“2.5Ⅴ0.3A”的小燈泡L和一阻值范圍為0~10Ω的滑動(dòng)變阻器R0。整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T。金屬棒ab、圓形金屬導(dǎo)軌、平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻不計(jì)，從上往下看金屬棒ab做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小為ω。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。(1)當(dāng)ω=40rad/s時(shí)，求金屬棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E1，并指出哪端電勢較高；(2)在小燈泡正常發(fā)光的情況下，求ω與滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R0間的關(guān)系；(已知通小燈泡的電流與金屬棒cd是否滑動(dòng)無關(guān))；(3)在金屬棒cd不發(fā)生滑動(dòng)情況下，要使小燈泡能正常發(fā)光，求ω的取值范圍。參考答案：（1），b端電勢較高（2）（3）【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，b端電勢較高；（2）由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，有，代入數(shù)據(jù)可得；（3）由于，所以當(dāng)棒cd中無電流時(shí)，其無法靜止；（i）當(dāng)較小，棒cd恰要向下滑動(dòng)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行受力分析，受力示意圖如圖甲所示：X軸有：；y軸有，且；棒cd所受安培力，通過棒cd的電流；聯(lián)立解得；（ii）當(dāng)較大，棒cd恰要向上滑動(dòng)時(shí)，對(duì)其受力分析，受力示意圖如圖乙所示同理可得；所以要使棒cd靜止，；由（2）中結(jié)果可知；因?yàn)椋?，解得小燈泡正常發(fā)光時(shí)綜上所述17.下表為某電熱水壺銘牌上的一部分內(nèi)容。若電熱水壺正常工作時(shí)，根據(jù)表中的信息，求：型號(hào)SP－988額定功率1500W額定電壓220V額定容量1.6L(1)通過電熱水壺的電流；

(2)電熱水壺工作120s產(chǎn)生的熱量。參考答案：18.如圖甲所示，在軸右側(cè)加有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度=1T。從原點(diǎn)處向第Ⅰ象限發(fā)射一比荷=1×104C/kg的帶正電的粒子(重力不計(jì))，速度大小=103m/s，方向垂直于磁場且與軸正方向成300角。

(1)求粒子在該勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和在該磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(2)若磁場隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示(垂直于紙面向外為正方向)，s后空間不存在磁場．在=0時(shí)刻，粒子仍從點(diǎn)以與原來相同的速度射入，求粒子從點(diǎn)射出后第2次經(jīng)過軸時(shí)的坐標(biāo)。

參考答案：解：（1）軌跡如圖甲所示．由得軌跡半徑

（2分）

粒子運(yùn)動(dòng)周期

（2分）

粒子在磁場中軌跡所對(duì)的圓心角為240°

，

圖甲所以粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1==（2分）（2）磁場變化的半周期為

（2分）