陕西省西安市高新第三中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

陕西省西安市高新第三中学2022-2023学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.（单选）图表示一个弹簧振子作受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系，由此可知（

）A．振子振动频率为f2时，它处于共振状态B．驱动力的频率为f3时，振子振动的频率为f2C．假如撤去驱动力让振子作自由振动，它的频率是f3D．振子作自由振动时，频率可以是f1、f2、f3参考答案：A2.（多选）封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时A．气体的压强增大

B．气体的密度增大C．气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多D．气体分子的平均动能减小参考答案：AC3.（多选）如图11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电建S，下列说法正确的是A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大参考答案：BD4.如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置时，加速度关系为（）A．aA＞aB＞aC＞aD B．aA=aC＞aB＞aD C．aA=aC＞aD＞aB D．aA＞aC＞aB=aD参考答案：B【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律．【分析】线圈自由下落时，加速度为g．线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力．线圈完全在磁场中时，不产生感应电流，线圈只受重力，加速度等于g．根据牛顿第二定律分析加速度的关系．【解答】解：线圈自由下落时，加速度为aA=g．线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为aC=g．线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律得知，aB＜g，aD＜g．线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达D处的速度大于B处的速度，则线圈在D处所受的安培力大于在B处所受的安培力，又知，磁场力总小于重力，则aB＞aD，故aA=aC＞aB＞aD．故选B5.如图示，质点从N点沿半径为R的两个半圆形轨道运动到P点，质点的路程和位移大小分别为（）A．4R、0 B．2πR、4R C．2πR、0 D．2πR、2R参考答案：B【考点】位移与路程．【分析】位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也由方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向．【解答】解：质点从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点，路程l=2πR，位移s=4R，故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图示为奥斯特在1820年做过的一个实验，他将一根直导线平行地放在小磁针的上方，当给导线通以电流时，小磁针发生如图所示的偏移，则导线中的电流方向为沿导线向________________（填“左”或“右”）。参考答案：右7.将一个的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功．从C点移到D点，电场力做功，若已知B点比C点电势高3V，则＝________V．。参考答案：

2

8.如图所示，是某电阻的I-U图线．由图可知，该电阻的阻值为

Ω．如果在这个电阻两端加上4V的电压，则在20s内通过电阻横截面的电荷量为

C．参考答案：4

209.组成物质的分子是很小的，一种粗测分子大小的方法是

，设一滴油酸体积为V，油酸在水面上延展的最大面积为S，油膜的厚度等于

，油膜的厚度即为分子的直径。参考答案：单分子油膜法，

10.（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：12：111.图是一列简谐波在时的波动图像，波的传播速度为，则从到的时间内，质点M通过的路程是________m，位移是________m．参考答案：

(1).

(2).0【详解】第一空第二空.根据图像得波长：，所以周期，则从到的时间内，经过了，质点在一个周期内通过的路程为4A，则从t=0到t=2.5s的时间内质点M通过的路程是S=12.5×4A=50×5cm=250cm=2.5m．t=2.5s时刻质点仍在平衡位置，则位移为y=0．12.（4分）一带电量为＋Q、质量为m的小球从倾角为的斜面上由静止下滑，斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则小球在斜面上滑行的最大速度是

。参考答案：13.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，角速度为240πrad/min，当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈的电动势为2.0V。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时，则该线圈电动势的瞬时表达式为__________________；电动势在s末的瞬时值为_________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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.

(12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题：(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良好，由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)

参考答案：(1)(4分)单；(2)(4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角。已知玻璃的折射率n=，求：（1）这束入射光线的入射角多大？（2）该束光线第一次从CD面出射时的折射角。

(10分)参考答案：（1）设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r

r=30°

根据

得

（2）光路如图所示

ab光线在AB面的入射角为45°设玻璃的临界解为C，则>=sinC，因此光线ab在AB面会发生全反射光线在CD面的入射角r′=r=30°

根据，光线CD面的出射光线与法线的夹角

17.某晚，美军在伊拉克进行的军事行动中动用了空降兵，美机在200m高处超低空水平飞行，美兵离开飞机后先自由下落，运动一段时间后立即打开降落伞，展伞后美兵以14m/s2的平均加速度匀减速下降．为了安全要求，美兵落地的速度不能超过4m/s，g取10m/s2．伊方地面探照灯每隔10s扫描一次，请根据你的计算结果说明，美兵能否利用探照灯的照射间隔安全着陆．

参考答案：由题意得，飞机高度为H0，落地最大速度为，设展伞时离地h米，自由落体结束时速度为，展开伞后加速度为由运动学公式得

自由下落阶段2g（H0－h）＝v

匀减速阶段v－v＝2ah

解得h＝83mv1＝48.4m/s

自由下落时间t1＝v1/g＝4.84s，

减速时间t2＝＝3.17s，

t＝t1＋t2＝8s<10，

所以能安全着陆．只要下落时间小于10s，就能充分利用探照灯的间隔时间安全

18.（18份）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点．(g取10m/s2)求：

(1)小环离开直杆后运