2022-2023学年海南省海口市龙华区农垦中学高二（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年海南省海口市龙华区农垦中学高二（上）期末物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力大小是mgcsα
B. 木块对斜面体的压力大小是mgsinα
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcsα
D. 桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
2.如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量m1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接。释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为μ1，则细线中的拉力大小为( )
A. MgB. Mg+MaC. (m1+m2)aD. m1a+μ1m1g
3.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A. 水平向左
B. 水平向右
C. 竖直向上
D. 竖直向下
4.如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原点，竖直方向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是( )
A. 振子的振幅为4cm
B. 振子的振动周期为1s
C. t=1s时，振子的速度为正的最大值
D. t=1s时，振子的加速度为正的最大值
5.下列说法正确的是( )
A. 单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光，可以产生干涉现象
6.长度为L、质量为M的平板车的左端紧靠着墙壁，右端站着一个质量为m的人(可视为质点)，某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那么这段距离为(车与水平地面间的摩擦不计)( )
A. LB. mLMC. mLM+mD. MLM+m
7.在水平地面上方某处，把质量相同的P、O两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，O向下，不计空气阻力，两球从抛出到落地的过程中( )
A. P球重力做功较多B. 两球重力的平均功率相等
C. 落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大D. 落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等
8.如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为m=6kg的物体，在大小为12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做匀速直线运动，从x1=−2.5m位置处拉力F逐渐减小，力F随位移x的变化规律如图乙所示，当x2=7m时拉力减为零，物体速度刚好为零，取g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 斜面倾角θ为30°
B. 整个上滑的过程中，物体的机械能增加27J
C. 物体匀速运动时的速度大小为3m/s
D. 物体在减速阶段所受合外力的冲量为−12N⋅s
9.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为 3
B. 光在F点发生全反射
C. 光从空气进入棱镜，频率变小
D. 光从空气进入棱镜，波速变小
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
10.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图。a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( )
A. 该波沿+x方向传播，波速为1m/sB. 质点a经4s振动的路程为2m
C. 质点a在t=2 s时速度为零D. 此时刻质点a的速度沿+y方向
11.如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则( )
A. 导体棒向左运动
B. 开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELR
C. 开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELsinθR
D. 开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为BELsinθmR
12.如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. B点电势一定高于C点电势
C. 该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能
D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
13.如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度vP垂直于磁场边界，Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45°.已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则( )
A. P和Q的质量之比为1：2B. P和Q的质量之比为 2：1
C. P和Q速度大小之比为 2：1D. P和Q速度大小之比为2：1
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
14.在“用单摆测定重力加速度”实验中：
(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要______ 。(填正确答案的标号)
A.秒表
B.米尺
C.天平
D.弹簧测力计
(2)用游标卡尺测量小球的直径，如图所示，则小球的直径是______ mm。
(3)下列做法正确的是______ 。(填正确答案的标号)
A.从摆球达到最高位置时开始计时
B.记录摆球完成一次全振动的时间
C.要让摆球在竖直平面内摆动的角度不小于30°
D.选用的细线应细、质量小，且不易伸长
15.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计；
电流表A1：量程0～15mA，内阻约为100Ω；
电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω；
滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω，额定电流2A；
电阻箱R2：阻值范围0～9999Ω，额定电流1A；
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：
(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表______ (填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到______ Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表。
(2)请将图1中测量Rx阻值的电路图补充完整，并在图中标明所选用器材代号。
(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图2所示，可读出电流表A1的示数是______ mA，电流表A2的示数是______ μA，待测电阻Rx的真实值是______ Ω(此空结果保留3位有效数字)。
四、简答题：本大题共2小题，共26分。
16.如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。求：
(1)质点滑到最低点Q时的速度大小；
(2)质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功。
17.如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质量M=3m，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，各接触面均光滑．现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起又滑上劈B.求：
(1)碰撞过程中系统损失的机械能；
(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度．
五、计算题：本大题共1小题，共12分。
18.如图，圆心为O、半径为r的圆形区域内没有磁场，圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。已知粒子运动轨迹经过圆心O，不计重力，tan37°=34。求：
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间；
(3)粒子第一次从圆形区域射出后，粒子再次射入圆形边界所用的时间。(已知37°=0.2π)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件求解支持力和静摩擦力；然后对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡．
本题关键灵活地选择研究对象，运用隔离法和整体法结合求解比较简单方便．
【解答】
AB、先对木块m受力分析，受重力mg、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，有：
f=mgsinα…①
N=mgcsα…②
故AB错误；
CD、对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为N=(M+m)g，静摩擦力为零，故C错误，D正确．
故选：D．
2.【答案】C
【解析】解：AB、以C为研究对象，则Mg−T=Ma，解得T=Mg−Ma，故AB错误
C、以AB为整体根据牛顿第二定律可知T=(m1+m2)a，故C正确
D、AB间为静摩擦力，对B根据牛顿第二定律可知，f=m2a，对A可知T−f=m1a联立解得T=m1a+m2a，故D错误
故选：C。
根据牛顿第二定律借口求得绳子的拉力，利用好整体法和隔离法即可求得
本题主要考查了牛顿第二定律，关键是利用好整体法和隔离法即可求得
3.【答案】C
【解析】解：首先根据安培定则判断通电螺线管产生的磁场的方向向右，所以在A处产生的磁场方向：水平向左。
根据左手定则判断可知：A受到通电螺线管磁场的作用力的方向：竖直向上。
故选：C。
首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向，再根据左手定则判断通电直导线A受到的磁场的作用力的方向．
本题考查安培定则和左手定则综合应用的能力，对于几种定则关键要搞清两点：一是何时用；二是怎样用．
4.【答案】C
【解析】解：AB、由振动的图象可知：振子的振幅为2cm而不是4cm，周期为2s而不是1s，故AB错误；
CD、t=1s时，振子处于平衡位置，加速度为0，速度为正的最大值，故C正确，D错误。
故选：C。
根据图2得到振幅和振动周期；t=1s时振子处于平衡位置，根据简谐运动的规律进行分析。
本题主要是考查了简谐运动的知识；知道简谐运动的平衡位置是物体静止时受力平衡的位置；振动的质点在振动过程中各物理量的变化情况可以这样分析：位移增大→回复力增大→加速度增大→速度减小→动能减小→势能增大。
5.【答案】A
【解析】分析：
根据n=cv分析光的传播速度与折射率的关系；观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率大于波源频率；根据双缝干涉条纹间距公式△x=Ldλ分析蓝光与红光产生的干涉条纹间距关系；产生干涉现象的条件是两束光的频率相同。
解决本题的关键要掌握光学的基础知识，要掌握光速与折射率的关系，蓝光的波长小于红光的波长，并掌握光产生干涉的条件：两束光的频率相同。
解答：
A、根据n=cv得v=cn，可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；
B、根据多普勒效应规律知，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；
C、根据双缝干涉条纹间距公式△x=Ldλ，知同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；
D、根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。
故选：A。
6.【答案】C
【解析】【分析】
先由动量守恒求出二者水平速度的关系，然后设人从右端到达左端时间为t，由运动学公式求出各自的位移表达式，根据位移之和等于L即可求解．
该题中，人在空间中运动的过程中水平方向的分速度不变，所以该题中的情况与人船模型的情况是相同的，由此即可求出．
【解答】
选取向左为正方向，设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度为v1，小车沿水平方向的速度为v2，由于车与水平地面间的摩擦不计，二者沿水平方向的动量守恒，则：
mv1+Mv2=0
所以：v2=−mv1M
设人从右端到达左端时间为t，则人的位移：x1=v1t
车的位移：x2=v2t
由空间几何关系得：x1+|x2|=L
联立以上各式得：|x2|=mLM+m.故C正确，ABD错误；
故选：C。
7.【答案】D
【解析】【分析】
根据W=mgℎ判断重力功；根据P=Wt判断重力做功的平均功率；根据P=Fv判断落地前瞬时重力的瞬时功率。
该题的关键要熟练运用机械能守恒定律分析抛体的运动情况，明确瞬时功率和平均功率的计算方法。
【解答】
A.根据W=mgℎ可知两球重力做功相同，故A错误；
B.上抛的物体运动时间长，根据P=Wt可知两球重力的平均功率不相等，故B错误；
CD.根据机械能守恒定律可知12mv2=mgℎ+12mv02可知，两球落地的速度相同，根据P=mgv可知落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等，故C错误，D正确；
故选：D。
8.【答案】C
【解析】解：A.当物体沿斜面向上做匀速直线运动时，由平衡条件得：
F=mgsinθ
其中F=12N，m=6kg
代入数据得：sinθ=0.2，所以θ