山东省莱芜市上游中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

山东省莱芜市上游中学2023年高二物理上学期期末试题含解析一、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.（单选）某粗细均匀的金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到长度为原来的2倍，在温度不变的情况下，则该导线的电阻率和电阻分别变为（）A．ρ和4RB．ρ和16RC．4ρ和4RD．16ρ和16R参考答案：A2.（单选）一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图所示。在该时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为（

）A．(5/4)λ，0

B．λ，－AC．λ，A

D．(5/4)λ，A参考答案：B3.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是

A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行；

B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行；

C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直；

D．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直．参考答案：C4.一个单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场垂直，图5-11表示穿过线圈平面的磁通量随时间变化的函数图像。图中磁通量的最大值，变化周期。则由图可知，线圈中感应电动势的最大值

A．出现在各时刻

B．出现在时刻

C．根据V

D．根据V参考答案：AC5.用竖直向上大小为30N的力F，将2kg的物体由沙坑表面静止抬升1m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑。测得落入沙坑的深度为20cm，若忽略空气阻力，则物体克服沙坑阻力所做的功为（g取10m/s2）A．20J

B．24J

C．34J

D．54J参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_____．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为_____．参考答案：7.用下图(a)所示实验装置演示单摆的振动图象，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动平面垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如下图(b)．(1)观察这条细沙曲线的形态特征，说明沙摆的摆动规律．(要求列出两条)①___________________________________________________；②____________________________________________________.(2)仍用上述装置重做实验，落在纸板上的沙排成如图(c)所示的曲线，这是由于什么原因造成的？这是否说明沙摆的周期变化了？参考答案：(2)共振曲线如图所示．答案：(1)200(2)见解析图8.电.量q=2.0×10-3C、质量m=1.0×10-4kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图27所示，该粒子运动的加速度为______m/s2，A、B连线上各点的场强______(填“相等”或“不相等”)，A点的场强为______N／C[U13]

参考答案：2.0×105；相等；1.0×1049.面积为6×10-2平方米的导线框,放在磁感强度为4×10-2T的匀强磁场中,当线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为___Wb；当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为___

_Wb。参考答案：0

2.4×10-3

10.导体中的电流是5μA，那么在3.2s内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。参考答案：

1.6×10-5

1.0×1014

11.把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上磁感强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为________________。参考答案：12.如图所示，在正的点电荷形成的电场中，A、B两点间的电势差U＝200V．电荷量为6×10-8C的正试探电荷从A点移到B点，电场力对其做的功为_________J，A、B两点中电势较高的点是____点．参考答案：___1.2*10-5J___

__A__13.在离地面高度为h=20m处，将一个质量为m=1kg的钢球以v=5m/s的速度水平抛出，取g=10m/s2，则钢球从抛出到落地的时间t=

s；飞行的水平距离s＝

m。参考答案：2，10三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(13分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻R=40Ω，试求：(1)线圈中感应电动势的最大值和感应电流的最大值；(2)设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(3)当ωt=30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值；(4)线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值。参考答案：解析：（1）因为线圈匀速转动，感应电动势的最大值就出现在图示位置Em=nBSω=6×2×0.1×0.2×200V=48V………①（2分）感应电流最大值Im=

A=1.2A………………②（1分）（2）感应电动势的瞬时值表达式：e=Em·sinωt=48sin200tV……………③（2分）（3）当ωt=30°角时，穿过线圈的磁通量为Φ，则Φ=Bs·cos30°=2×0.1×0.2×Wb=0.035Wb……④（2分）此时感应电动势瞬时值为：e=48sin30°V=48×V=24V…………⑤（1分）由欧姆定律可得此时电流瞬时值为：i=

A=0.6A……⑥（1分）（4）线圈从图示位置转过的过程中，磁通量的变化为ΔΦ=B·S……………⑦（1分）线圈转过所用的时间Δt=……⑧（1分）此过程中交变电动势的平均值=n·

≈30.6V…………⑨（2分）17.如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C。现有一电荷量q=+1.0×10-4C，质量m=0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能够通过最高点C,已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；

（2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；

（3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离。参考答案：电源的输出功率P=I2(R+R滑)=23W

（2分）设PB间的距离为S,则：

（2分）

解得：s=2m

（1分）18.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10s.若b质点的平衡位置为x＝，求（1）至少经过多长