2022-2023学年江西省宜春市丰城市重点学校高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年江西省宜春市丰城市重点学校高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0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振动，若从平衡位置开始计时，经过时，振子第一次到达点，又经过第二次经过点，则该弹簧振子的振动周期可能为

A.  B.  C.  D.

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. 摆球时刻的动能等于时刻的动能 B. 摆球时刻的势能等于时刻的势能
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(    )
 

A. 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. 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

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

A.  B.  C.  D.

7.  在磁感应强度是的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直。长的通电直导线。通电导线所受的安培力是，方向垂直纸面向外，则导线中电流的大小和方向是(    )
 

A. ，由到 B. ，由到 C. ，由到 D. ，由到

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

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

A. 质点开始振动的方向沿轴正方向 B. 该波从传到的时间可能为
C. 该波的传播速度可能为 D. 该波的波长可能为

9.  、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. 光的频率更大 B. 光在此玻璃砖内的传播速度更大
C. 该玻璃砖对光的折射率大于 D. 光对微小障碍物的衍射现象更明显

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

A. A、、、中的摆长最长，振幅最大
B. A、、、中的振幅最大
C. A、、、中因的质量最小，故其振幅是最大的
D. A、、、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点，且在匀强磁场中摆动，则当小球每次通过最低点时(    )
 

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，为带正电的小物块，是一不带电的绝缘物块设、间无电荷转移，、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，现用水平恒力拉物块，使、一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段(    )
 

A. 对的压力不变 B. 对的压力变大
C. 、物块间的摩擦力变小 D. 、物块间的摩擦力变大

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

13.  如图所示，和是从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、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

14.  在“用单摆测量重力加速度”实验中。如图所示

下列操作正确的是___________。

A.甲图：小球从偏离平衡位置开始摆动

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

某同学通过测量次全振动的时间来测定单摆的周期，他在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“”，若同方向再次经过平衡位置时记为“”，在数到“”时停止秒表，读出这段时间，算出周期。其他操作步骤均正确。多次改变摆长时，他均按此方法记录多组数据，并绘制了图像，则他绘制的图像可能是___________。

按照中的操作，此同学获得的重力加速度将___________。选填“偏大”“偏小”或“不变”

五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

15.  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，的大小随时间变化规律如图乙所示，摆球经过最低点时的速度大小，忽略空气阻力，取，，求：

单摆的摆长；

摆球的质量。

16.  如图所示，光滑的轨道和宽度为，跟一电动势，内阻的电池相连，水平地放在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，轨道上可滑动的金属棒的质量，电阻为，其余电阻不计，开关闭合的瞬间，棒的加速度为，求

棒受到的安培力的大小和方向；

磁场的磁感应强度。

17.  如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体，，一束单色光垂直面射入玻璃体，在面上的入射点为，，此单色光通过玻璃体后沿方向射出，且与轴交于点，

求：该玻璃的折射率是多少？

将面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从面直接折射出来．

答案和解析

1.【答案】 

【解析】A.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；

D.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。

故选C。

2.【答案】 

【解析】若从  点开始向右振动，按下面路线振动，作出示意图如图，则弹簧振子的振动周期为：  ；

若振子从  点开始向左振动，则按下面路线振动，作出示意图如图，设从  到  的时间为  ，则有：  ，解得：  ，则周期为：  ；故选项B正确，、、D错误．

3.【答案】 

【解析】A.摆球在时刻的机械能大于时刻的机械能，但是在、两时刻的弹性势能是相等的，所以摆球在时刻的动能大于时刻的动能，故A错误；

B.在、两时刻，摆球的位移相等，即弹簧的伸长量相等，所以在两时刻的弹性势能是相等的，故B正确；

C.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；

D.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。

故选B。

4.【答案】 

【解析】光线射到水面时一定有反射，所以反射光中红光和蓝光都有，由于红光的折射率比蓝光小，由临界角公式

可知，红光的临界角比蓝光大，所以在水面上若蓝光不发生全反射，则红光也一定不会发生全反射，当两种色光都能折射到空气中时，根据折射定律

可知，红光与蓝光的折射率不同，由于红光的折射率比蓝光小，在入射角相等时，红光折射角小，BCD错误，A正确。

故选A。

5.【答案】 

【解析】A.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；

B.两弹簧为水平弹簧振子，能量只有动能和弹性势能，当最大位移时能量即弹性势能。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；

C.时甲处于平衡位置负向运动，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，故选项C正确；

D.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，故选项D错误。

故选C。

6.【答案】 

【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  时间内路程的两倍，由

则质点在  时间内的最大路程为

故选B。

7.【答案】 

【解析】电流

由左手定则可知电流方向由到，故ACD错误，B正确。

故选B。

8.【答案】 

【解析】A、由图象可知，质点的振动图象为虚线，质点的振动图象为实线，从时刻开始，质点的起振方向沿轴正方向，所以选项A正确．

B、由题可知，简谐横波的传播方向从到，由图可知，周期，质点的振动图象向左、后与点的振动重合，意味着点比点振动滞后了，即传到的时间可能为，同时由周期性可知，从传到的时间为，、、、，即，，，不可能为，所以选项B错误．

C、由  ，考虑到波的周期性，当，，时，速度可能为，，，不可能为，选项C错误．

D、同理，考虑到周期性，由可知，波长可能为、、，所以选项D正确．

故选AD．

9.【答案】 

【解析】A.因为光能在玻璃砖界面发生全反射，则光的临界角较小，根据

该玻璃砖对光的折射率较大，则光的频率更大，故A错误；

B.因为光的折射率较小，根据

可知光在此玻璃砖内的传播速度更大，故B正确；

C.由题意可知，光的临界角大于，根据

可知该玻璃砖对光的折射率小于  ，故C错误；

D.因光的频率较小，波长较长，则光对微小障碍物的衍射现象更明显，故D正确。

故选BD。

10.【答案】 

【解析】D.做自由振动，其振动周期就等于其固有周期  ，而、、在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，即等于的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等。D正确；

由于、的摆长相等，则的固有周期  与驱动力周期  相等，产生共振，其振幅振幅比、摆大。AC错误；B正确。

故选BD。

11.【答案】 

【解析】由于洛伦兹力对小球不做功，可知摆球摆到最低点时，摆球的速度大小相同，但是方向不同，受到的洛伦兹力大小相同，方向不同，动能相同，选项AB正确，C错误；

D.摆球带正电时向右摆动经过最低点时洛伦兹力方向向上；摆球带负电时向右摆动经过最低点时洛伦兹力方向向下；此时摆球带正电时丝线受到的拉力小于小球带负电时丝线受到的拉力，选项D错误。

故选AB。

12.【答案】 

【解析】对受力分析，受到重力、支持力、摩擦力以及洛伦兹力，其中支持力等于重力加洛伦兹力，即

由于加速，所以洛伦兹力变大，故支持力变大，由牛顿第三定律知，对的压力变大。A错误，B正确；

将、当成一个整体受力分析，得到

其中

所以整体的加速度在减小。

而对于，和间的摩擦力为静摩擦力，则

加速度在减小，所以、物块间的摩擦力减小。C正确，D错误。

故选BC。

13.【答案】   负     ： 

【解析】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在点，均受到向下的洛伦兹力，由左手定则可知，四指所指的方向与运动方向相反，得知两个粒子均带负电；

带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

变形有

因，、进入磁场的速度相同，电荷量也相同，又在同一磁场运动，所以有

14.【答案】           偏大 

【解析】摆线与竖直方向的夹角不超过时，才可以认为摆球的运动为简谐运动，故A错误；

B.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；

C.当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C错误；

D.实验时应该测量小球自由下垂时摆线的长度，故D正确；

故选BD。

根据

得

可知与成正比，所以D正确；ABC错误；

故选D。

实际的全振动次数为，按次计算，则计算得到的周期测量值偏小，根据

可知，测得的重力加速度偏大。

15.【答案】； 

【解析】由乙图可知单摆周期为，根据单摆周期公式

解得

当拉力最大时，即

摆球处在最低点，由牛顿第二定律

解得

16.【答案】  ，水平向右；  

【解析】棒受到的安培力的大小

根据左手定则，方向水平向右；

闭合瞬间，回路电流

根据

解得

17.【答案】   

【解析】

在面上的入射角  ，得到 

由几何关系可得

则  ， 

所以折射率

临界角

从面射入玻璃体的光，在面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从面直接射出．

设光在面的入射点为，在面的反射点为

至少向上平移的距离