2023-2024学年山西省忻州市阳光学校高二年级上册物理期末试卷含解析

2023年山西省忻州市阳光学校高二物理期末试卷含解

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

L做简谐振动的物体，若在某两个时刻位移相同，则物体在这两个时刻相同的物理

量还有

A.加速度B.速度C.动能D.回复力

参考答案：

ACD

2.下列说法正确的是

A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受洛伦兹力作用

B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，该处的磁感应强度一定为零

C.洛伦兹力不会改变运动电荷的速度

D.洛伦兹力对运动电荷不做功

参考答案：

D

3.对以下物理现象分析正确的是（）

①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动③用显

微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动④向一杯清水中滴入几滴红

墨水，红墨水向周围运动

A.①②③属于布朗运动

B.④属于扩散现象

C.只有③属于布朗运动

参考答案：

BC

【详解】①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞，是固体颗粒的运动，是

由于空气的流动形成的，不属于布朗运动；

②上升的水蒸气的运动，是由于大气压力的作用引起的，不是布朗运动；

③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动，是布朗运动；

④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动，属于扩散运动。

故选：BC

4.如图所示的电路中，有一个理想变压器，原线圈匝数为nl,串联一只小灯泡L1,

再并联一只电压表VI后接在稳定的交流电源上；副线圈匝数为n2,串联灯泡L2和

变阻器R,L2上并联电压表V2.现在向下移动滑动变阻器R的滑动触头P下列判

断正确的是（）

A.VI读数将变大，V2读数将变小

B.VI读数不变，V2读数增大

C.灯泡L1和L2上消耗的功率都变小

D.灯泡L1及L2上电流强度II、12与变压器原副

线圈匝数nl、n2成正比

参考答案：

AC

5.（多选）在如下图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用

力F三者的方向，其中正确的是（）

A

参考答案:

ABD

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.（5分）如图所示，小球位于竖直墙壁。4和水平地面。8等距离处尸点，且P

到和的垂直距离均为L,紧靠小球（小球视为质点）左侧有一固定点光源

S,当小球以某一初速水平抛出，恰好落在墙角。处，则小球经时间

落在墙角。处，小球在空中运动过程中其影子沿墙面运动时任意

点的瞬时速度为o

参考答案：

借栏

7.面积为6x10-2平方米的导线框，放在磁感强度为4X10-2T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：

02.4x10-3

8.v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做

速度。v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行

星的速度，叫做速度。v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳

系以外的宇宙空间去的速度，叫做速度。

参考答案：

第一宇宙第二宇宙第三宇宙

9.学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折

射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF,在半

径0A上，垂直盘面插下两枚大头针Pl、P2并保持Pl、P2位置不变，每次测量时让圆盘

的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后

在图中右上方区域观察Pl、P2的像，并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住Pl,P2

的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的

位置，就可直接读出液体折射率的值，则：

⑴若/AOF=30。，0P3与0C的夹角为30。，则P3处所对应的折射率的值为

⑵图中P3、P4两位置中(填"P3"或"P4")处所对应的折射率大。

⑶作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应为。

⑷若保持/AOF=30。不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过o

参考答案：

(1)(2)P4(3)1(4)2

10.天然放射性元素放出的a、0、v三种射线的贯穿本领各不相同，图1为这三种射线贯

穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线，则①为—射线，它的贯穿本领很

弱；③为射线，它的贯穿本领很强

铝的

参考答案:

爱尔法，伽马

11.如图所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abed,当一竖直放置的条形磁铁

的S极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab边的电流方向为(填"b到a"或

"a到b"从b到a；若线圈始终不动，线圈受到的支持力FN与自身重力间的关系是FN

>mg(选填或.

参考答案：

从b到a;>

12.质量为切，长为，，通有电流I的导体棒静止在水平轨道上，匀强磁场的磁感强度为

B,其方向为与棒垂直，与轨道面成6角斜向上，此时棒受到的摩擦力为，受到

的支持力可能是

参考答案：

BILsinO；mg±BILcos0

13.某同学有一条打点计时器打出的小车运动的纸带如图所示.，取计数点A、B、

C、D、E.每相邻两个计数点间还有4个实验点（图中未画出），已用刻度尺测量以A

为起点，到B、C、D、E各点的距离且标在图上，则纸带运动加速度的大小为

a=m/s2,打纸带上C点时瞬时速度大小vC=m/s.（结果保留三位有效数字）

BcZ£J

1,0茄0。2；13bo6；9

参考答案：

0.4970.155

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：

G-5-=E-----

(1)rI-eGM(4分)

-4,

（2）由关系式尸=G6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.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p=2.5kg/m3,已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol,阿伏加德罗

常数NA=6.02xl023mo「i,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,

PV

则n=M

PV

氮气的分子总数N=MNA

代入数据得N=3X1024.

（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，

一

所以一个气体的分子体积为：0N

而设边长为a,则有a3=V°

解得：分子平均间距为a=3xl09m

答：（1）囊中氮气分子的总个数3x1024；

（2）囊中氮气分子间的平均距离3xl（f9m.

【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，

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为

m,带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点.细线与竖直方向成30。角时静止释放小

球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中

细线始终处于拉直状态，静电力常量为k,忽略空气阻力.

求：（1）判断小球电性；

（2）BA两点间的电势差UBA;

（3）匀强电场的场强E的大小.

参考答案:

解：（1）若小球不带电，则从A点释放，将运动到与A点等高的地方，而实际上小球没

能运动到与A点等高的地方，所以电场力对小球做了负功，电场力水平向右，而电场强度

方向水平向右，则小球带正电；

(2)小球1从B到A过程，由动能定理得：

QUBA-mgLcos30°=0-0

«mgL

解得：UBA=2q①

(2)BA间沿电场线的距离为：d=L+Lsin30°®

UBA

在匀强电场，有：E=d③

所以联立①②③三式得：E=3q.

答：(1)小球带正电；

(2)BA两点间的电势差UBA为2q；

(3)匀强电场的场强E的大小为3q.

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.

【分析】(1)根据电场力对小球做功的正负判断电场力的方向，从而判断小球的电性；

(2)对于小球1从B到A过程，运用动能定理和电场力做功公式W=qU,求解BA两点

间的电势差U；

U

(3)由几何知识确定出BA间沿电场线的距离d,再根据E=五求解场强E的大小；

17.如图所示，半径为r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，导轨端口所在

平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N间接有阻值为R的小电珠，整个轨道处在磁感应

强度为B的匀强磁场中，两导轨间距为L,现有一质量为m,电阻也是R的金属棒ab从

MN处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点00«,此时速度为V。

(1)求金属棒ab到达00C时，受到的安培力的大小和方向。

(2)求金属棒ab从MN到00<2的过程中，小电珠上产生的热量。

参考答案:

B2I}V

F=BiL=-------

(1)方向水平向左2K

18.如图所示，质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为I的平行光滑金属轨道上。导轨平

面与水平面的夹角为6,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁

场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻

器的阻值，不计其他电阻。

(1)调节Rx=R,释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率V。

(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后，将由放射源产生的a射线水平射入金属板

间，若它能匀速通过，求