江西省宜春市丰城市重点学校2022-2023学年高二下学期6月期末考试物理试题及参考答案

2022-2023学年下学期期末考试卷

高二物理

一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分）

1. 关于做简谐运动物体的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是(　　)

A. 位移减小时，速度增大，加速度也增大

B. 位移方向总跟加速度方向相反，但跟速度方向相同

C. 物体远离平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相同

D. 物体通过平衡位置时，回复力为零，故处于平衡状态

2. 一个弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置开始计时，经过3 s时，振子第一次到达P点，又经过2 s第二次经过P点，则该弹簧振子的振动周期可能为(　　)

A. 32 s  B. 16 s  C. 8 s  D. 4 s

3. 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是(　　)

A. 摆球A时刻的动能等于B时刻的动能  B. 摆球A时刻的势能等于B时刻的势能

C. 振动过程中摆球的动能不断减小      D. 振动过程中摆球的势能不断减小

4. 很多公园的水池底部都装有彩灯，当一束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时，下列光路图中可能存在的一种情况是(　　)

A.   B.   C.   D.

5.两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置，取向右为正方向，其振动图像如图所示，以下说法正确的是(　　)

1. 两弹簧振子具有相同的相位  

B. 甲的振幅比乙大，所以甲的能量比乙大

C. t＝2 s时甲具有负向最大速度，乙具有正向最大位移 

D. 甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比一定为2∶1

 6.某质点做简谐运动的振幅为A，周期为T，则质点在时间内的最大路程是(　　)

A. 1.5A  B. A  C. A  D. A

7.在磁感应强度是4.0×l0-2T的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直。长4cm的通电直导线ab。通电导线ab所受的安培力是1.0×l0-2N，方向垂直纸面向外，则导线中电流的大小和方向是　　                     

A．6.25A，由a到b      B．6.25A，由b到a    C．0.04A，由b到a     D．0.04A，由a到b

二、多选题（每小题4分，全选对得4分，漏选得2分，错选不得分.共20分）

8. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则(　　)

1. 质点Q的起振方向沿y轴正方向  

B. 该波从P传到Q的时间可能为7 s

C. 该波的传播速度可能为2 m/s  

D. 该波的波长可能为 6 m

9. a、b两束平行激光垂直于表面射入截面为等腰直角三角形的玻璃砖(截面如图)，其中b束激光在出射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法正确的是(　　)

A. a光的频率更大

B. a光在此玻璃砖内的传播速度更大

C. 该玻璃砖对a光的折射率大于

D. a光对微小障碍物的衍射现象更明显

10.如图所示，A、B、C、D四个单摆的摆长分别为L、2L、L、，摆球的质量分别为2m、2m、m、，四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上．现让A球振动起来，通过水平细线迫使B、C、D也振动起来，则下列说法正确的(　　)

A. B、C、D中B的摆长最长，振幅最大

B. B、C、D中C的振幅最大

C. B、C、D中因D的质量最小，故其振幅是最大的

D. A、B、C、D四个单摆的周期均相同

11.如图所示，一带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，且在匀强磁场中摆动，则当小球每次通过最低点a时（　　）

A．摆球受到的洛伦兹力大小相同        B．摆球的动能相同    

C.摆球的速度相同                  D．摆球带正电时丝线受到的拉力比摆球带负电时受到的拉力大

12.如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（

A．a对b的压力不变                   B．a对b的压力变大

C．a、b物块间的摩擦力变小            D．a、b物块间的摩擦力变大

三、实验题（共2小题）

13. 在“用单摆测量重力加速度”实验中．(如图所示)

(1)下列操作正确的是________．

A．甲图：小球从偏离平衡位置60°开始摆动             B．乙图：细线上端用铁夹子固定

C．丙图：小球到达最高点时作为计时开始与终止的位置D．丁图：小球自由下垂时测量摆线的长度

(2)某同学通过测量30次全振动的时间来测定单摆的周期T，他在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”，若同方向再次经过平衡位置时记为“2”，在数到“30”时停止秒表，读出这段时间t，算出周期T＝， 他绘制的图像可能是________．

(3)按照(2)中的操作，此同学获得的重力加速度将______．(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

14．如图所示，a和b是从A点以相同的速度垂直磁场方向射入匀强磁场的两个粒子运动的半圆形轨迹，已知两个粒子带电荷量相同，且，不计重力的影响，则由此可知两粒子均带           电，两粒子的质量之比为             。                                            

四、计算题（共3小题）

15. (10分)如图甲所示，摆球在竖直平面内做简谐运动，通过力传感器测量摆线拉力F，F的大小随时间t变化规律如图乙所示，摆球经过最低点时的速度大小v＝m/s，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，π2≈g，求：

(1)单摆的摆长l；

(2)摆球的质量m；

16．（11分） 如图所示，光滑的轨道PQ和MN宽度为L=0.5m，跟一电动势E= 4V，内阻r = 0.5Ω的电池相连，水平地放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，轨道上可滑动的金属棒CD的质量m=0.5kg，电阻为R=1.5Ω，其余电阻不计，开关S闭合的瞬间，CD棒的加速度为4.0m/s2，求∶

（1）CD棒受到的安培力的大小和方向；

（2）磁场的磁感应强度B。

17. (11分)如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为圆周的柱状玻璃棱镜OPQ，OP＝OQ＝R，一束单色光垂直OP面射入棱镜，在OP面上的入射点为A，OA＝，穿过棱镜后沿BD方向射出，出射光线交x轴于D点，OD＝R，问：

(1)该玻璃棱镜的折射率是多少？

(2)将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来？

高二物理答案

1. 【答案】C

【解析】位移减小时，速度增大，加速度减小，故A错误；位移方向总跟加速度方向相反；当物体远离平衡位置时，位移方向与速度方向相同，当物体靠近平衡位置时，位移方向与速度方向相反，故B错误，C正确；物体通过平衡位置时，回复力为零，但合外力不一定为零，所以不一定处于平衡状态，故D错误 

2. 【答案】B

【解析】若从O点开始向右振动，作出示意图如图甲，则弹簧振子的振动周期T1＝4×s＝16 s；若振子从O点开始向左振动，作出示意图如图乙，设从P到O的时间为t，则有＋t＝，解得t＝s，则周期T＝4×s＝s，故选项B正确，A、C、D错误．

3. 【答案】B

【解析】在A、B两时刻，摆球的位移相等，所以在两时刻的势能是相等的，故B正确；摆球在A时刻的机械能大于B时刻的机械能，故A错误；振动过程中摆球的动能随着位移的增大而减小，随着位移的减小而增大，故C错误；振动过程中摆球的势能随着位移的增大而增大，随着位移的减小而减小，故D错误。

4. 【答案】C

【解析】光射到水面时一定发生反射，所以反射光中红光和蓝光都有，故B、D错误。由于水对红光的折射率比对蓝光的小，由全反射的临界角公式sinC＝可知，红光的临界角比蓝光的大，所以在水面上蓝光发生全反射时，红光可能不会发生全反射，C正确。当两种色光都能折射到空气中时，根据折射定律n＝可知，由于水对红光的折射率比对蓝光的小，两色光从水中射入空气中的入射角相等时，红光的折射角小，故A错误。

5. 【答案】C

【解析】由图像知两弹簧振子的周期不相等，只是初相相同，所以它们的相位不相同，选项A错误；两振动系统为水平弹簧振子，能量只有动能和弹性势能，当位移最大时振动能量即弹性势能，甲的振幅大，但两弹簧的劲度系数大小不知，所以最大位移时弹性势能无法判断，即总能量大小无法判断，选项B错误；t＝2 s时甲处于平衡位置向负向运动，具有负向最大速度，乙在正向最大位移处，具有正向最大位移，选项C正确；不知道两个弹簧劲度系数和振子质量的大小关系，所以无法判断回复力大小和加速度大小的比例关系，选项D错误。

6. 【答案】B

【解析】因平衡位置质点速度最大，故越靠近平衡位置平均速度越大，相同时间内路程越大.时间内的初、末时刻关于平衡位置对称，即最大路程为从平衡位置出发t′＝时间内路程的两倍，由x＝Asinωt＝Asin·＝，得时间内质点的最大路程s＝A，故选项B正确．

7.B

8. 【答案】AD

【解析】由题图可知，质点Q的起振方向沿y轴正方向，A正确；简谐横波的传播方向从P到Q，由题图可知，周期T＝6 s，从P传到Q的时间Δt＝(4＋6n) s(n＝0,1,2…)，即Δt＝4 s,10 s,16 s…，B错误；波速v＝＝ m/s(n＝0,1,2…)，波速v可能为2.5 m/s，1 m/s，0.625 m/s…，C错误；波长λ＝vT＝ m(n＝0,1,2…)，可得波长可能为15 m,6 m,3.75 m…，D正确．

9. 【答案】BD

【解析】因为b光能在玻璃砖界面发生全反射，可知b光的临界角较小，折射率较大，则b光的频率更大，A错误；因为a光的折射率较小，根据v＝可知，a光在此玻璃砖内的传播速度更大，B正确；由题意可知，a光的临界角大于45°，根据n＝<＝，可知该玻璃砖对a光的折射率小于，C错误；因a光的频率较小，波长较长，则a光对微小障碍物的衍射现象更明显，D正确。

10. 【答案】BD

【解析】A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期2π，而B、C、D在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，D正确；由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比B、D的大，A、C错误，B正确．

11AB

12.BC

13. 【答案】(1)BD　(2)D　(3)偏大

【解析】(1)摆线与竖直方向的夹角小于5°时，才可以认为摆球的运动为简谐运动，故A错误；细线上端应用铁夹子固定，防止松动引起摆长变化，故B正确；当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C错误；实验时应该测量小球自由下垂时摆线的长度，故D正确．

(2)根据单摆周期公式T＝2π得，T2＝，可知T2与L成正比，故D正确，A、B、C错误．

(3)实际的全振动次数为29，按30次计算，则计算得到的周期测量值偏小，根据g＝知，测得的重力加速度偏大．

14.B

15. 【答案】(1)1 m　(2)0.1 kg　(3)0.99 N

【解析】(1)由乙图可知单摆周期为T＝2 s

根据单摆周期公式T＝2π

解得l＝1 m。

(2)当拉力最大时，即F＝1.02 N

摆球处在最低点

由牛顿第二定律F－mg＝m

解得m＝0.1 kg。

16.（1），水平向右；（2）

17. 【答案】(1)　(2)R－

【解析】(1)光路如图所示．

光在PQ面上的入射角的正弦sinθ1＝＝，

得θ1＝30°，

由几何关系可得θ2＝60°，

折射率n＝＝.

(2)由全反射规律知sinC＝＝.

从OP面射入玻璃棱镜的光，在PQ面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出．

设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N，

OM＝ONsinC＝R，

该单色光至少向上平移的距离d＝OM－OA＝R－.