四川省成都市泽民中学2023年高二物理期末试题含解析

四川省成都市泽民中学2023年高二物理期末试题含解析一、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1.一个半径为5m的圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心上空离水面3m处吊着一盏灯，一个身高1.8m的人离水池边缘多远的距离恰能看到灯在水中的像(

)A．1.8m

B．2.5m

C．3m

D．5m参考答案：C2.（单选）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）参考答案：解：将两球和弹簧B看成一个整体，整体受到总重力G、弹簧A和C的拉力，如图，设弹簧A、C的拉力分别为F1和F2．由平衡条件得知，F2和G的合力与F1大小相等、方向相反

则得：F2=F1sin30°=0.5F1．根据胡克定律得：F=kx，k相同，则

弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有xA：xC=F1：F2=2：1故选：D．3.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（

）

A．安培力对ab棒所做的功相等

B．电流所做的功相等

C．产生的总热量相等

D．ab棒的动量改变量相等参考答案：CD4.真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球之间的库仑力大小(

)

A．一定是F/8

B．一定是F/4

C．可能是3F/8

D．可能是3F/4参考答案：A5.如图所示，a、b两束不同频率的单色光以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上，入射点分别为A、B。直线OO?垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E点。A、B到E的距离相等。a、b两束光与直线OO?在同一平面内（图中纸面内）。经过玻璃砖后，a、b两束光相交于图中的P点。则下列判断中正确的是（

）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率D．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）A、B两质点从同一地点同时由静止开始作匀加速直线运动，A质点保持以恒定的加速度直抵终点，B质点加速到三分之一的距离后改做匀速直线运动恰好与A质点同时到达终点，A、B两质点加速时的加速度之比是___________参考答案：3∶47.（5分）如图所示，一甲虫从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，已知球面半径为R，甲虫与碗的内表面的静摩擦因数为μ=0.25，它可以爬的最大高度为＿＿＿＿＿。参考答案：H＝R（1－）8.如图a所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图b所示的交变电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图箭头所示)，在t1～t2时间段内，线圈B内有

（填“顺时针”或“逆时针”）方向的电流，线圈有

（“扩张”或“收缩”）的趋势。

参考答案：

顺时针

扩张9.（4分）在一次闪电中，两块云间的电势差约为，从一块云移到另一块云的电量约为，假设闪电过程中云间电势差保持不变，那么在这次闪电中所放出的能量约为

；假如把这些能量全部供月耗电100千瓦时的一个普通家庭使用，可维持时间约为

。参考答案：，100个月10.使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上－3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为____________参考答案：60：111.如图为研究电磁感应现象实验的示意图，电流从灵敏电流计G的“+”接线柱流入时，表针向右偏转；从“﹣”接线柱流入时，表针向左偏转．在图中表针向

偏转．参考答案：右．【考点】研究电磁感应现象．【分析】当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；由楞次定律判断出感应电流的方向，根据电流流向与电流计指针偏转方向间的关系分析答题．【解答】解：在条形磁铁N极向下插入线圈时，磁场方向向下，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从电流计的+接线柱流入，电流表指针向右偏转，故答案为：右．12.在5m高处以10m/s的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，g取10m/s2，则：（1）小球在空中运动的时间是：

（2）小球落地时的水平位移大小是

（3）小球落地时的速度大小

．参考答案：（1）1s．（2）10m．（3）10m/s【考点】平抛运动．【分析】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=，求出运动时间，（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出水平位移．（3）在竖直方向上，根据vy=gt，求出落地时竖直方向上的分速度，然后根据运动的合成求出合速度大小．【解答】解：（1）根据h=得：t==s=1s（2）小球落地时的水平位移大小为：x=v0t=10×1m=10m．（3）小球落地时竖直方向上的分速度为：vy=gt=10×1m/s=10m/s落地时的速度大小为：v==10m/s故答案为：（1）1s．（2）10m．（3）10m/s13.一质量为m，带电量为+q的尘埃，以初速度v0与水平方向成60°飞入一匀强电场中，恰能做直线运动，则此电场场强的最小值为________，此电场方向与水平方向所成的角度为________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．参考答案：解：要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有：B0l2=Bl（l+vt），解之得：B=；答：磁感应强度随时间变化的规律为：B=．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，根据t=0时刻，回路中磁通量为B0l2，t时刻磁感应强度为B，此时回路中磁通量为Bl（l+vt），Bl（l+vt）与B0l2相等，即可求得磁感应强度与时间的关系式．17.质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x～t(位移－时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：①m2等于多少千克?②碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？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=37°，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=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的摩擦力；（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求摩擦力．参考答案：解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：（2）根据左手定则，可判断安培力的方向沿斜面向上，大小为F安=BIL=0.30N导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件mgsin37°+f=F安解得：f=0.06N（3）根据左手定则，可判断安培力的方向水平向右，大小仍为F安=BIL=0.30N安培力沿斜面向上的分力