辽宁省铁岭市昌图县第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题（解析版）.docx

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昌图县第一高级中学2022-2023学年度上学期高二期末考试物理试卷第Ⅰ卷（选择题46分）一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.如图所示，导体ab是金属线框的一个可动边，ab边长L=0.4m，磁场的磁感应强度B=0.1T，当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时，下列判断正确的是（　　）A.感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.2VB.感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.4VC.感应电流方向由b到a，感应电动势的大小为0.2VD.感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.4V【答案】C【解析】【详解】根据右手定则可知,感应电流的方向由b到a,又由代入数据可得，感应电动势的大小为0.2V,C正确;故选C。2.如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场。对于从不同边界射出的电子，下列判断错误的是（　　）A.从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 B.从c点离开的电子在磁场中运动时间最长C.电子在磁场中运动的速度偏转角最大为πD.从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度【答案】B【解析】【详解】ABC．电子的速率不同，运动轨迹半径不同，如图，由周期公式可知，周期与电子的速率无关，所以在磁场中的运动周期相同，根据可得电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大，故从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等且运动时间最长，AC正确，B错误；D．从bc边射出的轨道半径大于从ad边射出的电子的轨道半径，由半径公式可得轨迹半径与速率成正比，则电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越大，故从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度，D正确。本题选错误的，故选B。3.如图所示，一个在光滑水平面内的弹簧振子的平衡位置为，第一次用力把弹簧拉伸到后释放让它振动，第二次把弹簧拉伸到后释放让它振动，，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为（）第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 A1:11:1B.1:11:2C.1:41:4D.1:21:2【答案】B【解析】【分析】【详解】弹簧两次到和的伸长量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1:2，而同一振动系统的周期由自身的性质决定，与振幅无关，故周期之比为1:1.故选B。【易错分析】学生易误认为简谐运动的周期和振幅有关，振幅越大，周期越长，产生误区的原因是不理解周期的决定因素，周期的大小与振幅无关.4.如图是劳动者抛沙袋入车的情境图。一排人站在平直的轨道旁，分别标记为1，2，3……已知车的质量为40kg，每个沙袋质量为5kg。当车经过一人身旁时，此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以4m/s投入到车内，沙袋与车瞬间就获得共同速度。已知车原来的速度大小为10m/s，当车停止运动时，一共抛入的沙袋有（）A.20个B.25个C.30个D.40个【答案】A【解析】【详解】设一共抛入n个沙袋，这些沙袋抛入车的过程，满足动量守恒，可得解得即抛入20个沙袋，车恰好停止运动。故选A。5.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示，图2为质点的振动图像，则（　　）第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 A.该波沿轴负方向传播B.时间内，质点沿轴运动了C.该波的波速为D.在任意的时间内，质点运动的路程一定是【答案】D【解析】【详解】A.由图2知时质点位于平衡位置沿y轴正向振动，由图1根据波的平移法知该波沿轴正方向传播，故A错误；B．质点不随波迁移，不沿轴运动，故B错误；C．由图1知该波的波长，由图2知该波的周期，则该波的波速为故C错误；D．由图1知振幅为，在任意的时间内，质点运动的路程故D正确。故选D。6.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子（可认为初速度为零），从狭缝进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场，现在MN上的F点（图中未画出）接收到该粒子，且，则该粒子的比荷为（粒子的重力忽略不计）（　　）第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设粒子被加速后获得的速度为，由动能定理有根据题意，粒子在磁场中运动轨迹，如图所示由几何关系可得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径由牛顿第二定律有解得故选C。7.如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好，电阻均为r、质量均为m；将金属杆1固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从磁场边界上方h（h0）的粒子在纸面内以速度v从y轴上的A点（0，－L）射入，其方向与x轴正方向夹角为30°，粒子离开磁场后能回到A点（不计重力）。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）粒子从A点出发到再回到A点的时间。第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）根据运动的对称性，粒子的轨迹如图所示，由几何关系知轨迹半径r＝＝2L洛伦兹力提供向心力qvB＝m联立解得B＝（2）粒子做匀速直线运动的时间t1＝2×＝粒子在磁场中偏转了300°，所用时间则粒子从A点出发到再回到A点的时间t＝t1＋t2＝第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 14.为研究井水深度对井底青蛙观天视野的影响，在实验室用模型青蛙（可看作质点，带有感光眼睛）、圆筒、发光平板（足够宽）、清水等来进行探究。已知圆筒的深度为h、底部圆内径为r，发光平板放在离圆筒口竖直高度为H的水平位置，模型青蛙放置在圆筒底部的中心O处，水的折射率是n。（I）圆筒中没有水时，模型青蛙看到的“天”的面积是多少?（II）圆筒中装满水时，模型青蛙看到的“天”的面积是多少?【答案】（I）；（II）【解析】【详解】（I）圆筒中没有水时，模型青蛙看到的“天”是以A点为圆心，O1、O2为直径的圆，如图1所示设“天”的半径为R，根据几何关系有则可得模型青蛙看到的“天”的面积第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 （II）圆筒中装满水时，青蛙看到的“天”是以A点为圆心，O3、O4为直径的圆，设“天”的半径为R1，如图2所示光在水面发生折射，由折射定律有联立解得青蛙看到的“天”的面积15.有一个角度可变的轨道，当倾角为30度时，滑块A恰好匀速下滑，现将倾角调为60度，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与系在轻绳下端的小球B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知滑块A和小球B质量相等，求：①A与轨道间的动摩擦因数；②A与B刚碰完B的速度；③绳子长度L。第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 【答案】①；②；③【解析】【详解】①根据题述，当倾角为30度时，A恰好匀速下滑，可得mgsin30°=μmgcos30°解得②A沿倾角60°的轨道下滑，由牛顿第二定律有mgsin60°-μmgcos60°=ma解得A滑到水平面时速度为A、B弹性碰撞，由动量守恒定律mv0=mvA+mvB由碰撞前后相同动能不变有联立解得③根据题述，碰后B恰好能做完整的圆周运动，在圆周最高点有mg=m第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 B从最低点到运动到圆周最高点，由机械能守恒定律mvB2=mv2+2mgL解得第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司 第19页/共19页学科网（北京）股份有限公司