亳州市二完中2022-2023学年高二下学期期末考试
物 理 试 题 答案
1、如图是两个单摆的振动图像，以下说法正确的是( D )
A. 甲、乙两个摆的振幅之比为
B. 甲、乙两个摆的频率之比为
C. 甲、乙两个摆的摆长之比为
D. 以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从 起，乙第一次到达右方最大位移时，甲振动到了平衡位置，且向左运动
2、一正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则( C )
A. 交流电的频率为
B. 交流电压的有效值为
C. 交流电压瞬时值表达式为
D. 此交流电可以直接接耐压值为 的电容器
[解析]由题图可知， ，故 ，故A项错误；由图像可知交流电压的最大值为 ，因此其有效值为 ，故B项错误；角速度 ，所以其表达式为 ，故C项正确；交流电压的最大值 大于电容器的耐压值 ，故D项错误。
3、根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( D )
A. 有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间一定存在电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D. 周期性变化的磁场周围一定产生周期性变化的电场
4、 某同学为了研究圆周运动过程中力的冲量，设计如图所示装置，竖直平面内固定四分之一光滑圆弧轨道 ，圆弧轨道的圆心为 ， 水平， 竖直，半径为 。一质量为 的小物块（可视为质点）从圆弧顶点 由静止运动到 点，历时 ，重力加速度 ，则由 到 过程中光滑圆弧轨道对小物块的冲量大小为( B )
A.
B.
C.
D.
[解析]设小物块运动到 点时速度为 ，可知 ，解得 ，由此可知由 到 过程中合外力冲量 ,而重力的冲量为 ，由矢量关系可得 ，由此可知B项正确。
5、（新人教版选择性必修第二册改编）下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( C )
A. B.
C. D.
6、如图所示，在直角三角形 区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 ， ， ，边长 ，一个粒子源在 点将质量为 、电荷量为 的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是( B )
A.
B.
C.
D.
[解析]粒子沿 边界射入磁场从 边射出磁场时转过的圆心角最大，粒子在磁场中的运动时间最长，粒子速度最大时运动轨迹与 边相切，粒子运动轨迹如图所示，由题意可知 ， ，边长 ，则 ，四边形 是正方形，粒子轨道半径 ，粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 ，解得粒子的最大速度为 ，故A、 、 错误，B正确。
7、[2021广东省实验中学期中]在如图所示的平行板电容器中，电场强度 和磁感应强度 相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同，一质量为 、电荷量为 的粒子，以速度 入射时，恰好沿虚线匀速直线运动，不计粒子重力，仅改变以下条件，下列说法正确的是( D )
A. 增大粒子所带电荷量，则粒子所受电场力增大，粒子向下偏转
B. 若增大磁感应强度，粒子射出平行板间，动能增加
C. 增大粒子入射速度，同时增大磁感应强度，粒子电势能可能减小
D. 增大粒子入射速度，同时增大电场强度，粒子可能仍沿虚线匀速直线运动
[解析]粒子以速度 射入，恰好沿虚线运动，满足 ，改变电荷量，等式依然成立，即粒子仍沿虚线运动，A错误；增大磁感应强度，粒子所受洛伦兹力增大，电场力做负功，动能减小，B错误；增大粒子入射速度，同时增大磁感应强度，粒子所受洛伦兹力增大，电场力做负功，电势能一定增大，C错误；增大粒子入射速度，同时增大电场强度，方程 可能仍然成立，粒子可能仍沿虚线运动，D正确。
8、如图，光滑水平面上足够长的木板，质量为，以初速度向左运动的同时，长木板左端上方的也以同样大小的速度向右运动，最终它们有共同的速度，则（ ）
A．若，最终共同速度一定为零
B．若，的即时速度可能为零
C．若，当的速度减至零时，木板向左运动
D．若，相对先向右，后向左运动，直至与木板相对静止
【答案】AC
【详解】水平面光滑，系统水平方向动量守恒，取向右为正方向，根据动量守恒得
解得共同速度为
A．若，可知最终共同速度一定为零，故A正确；
B．若，合动量方向向右，先减速，最后以v的速度向右匀速运动，即其速度不可能为零，故B错误；
CD．若，合动量方向向左，先减速，后向左加速，最后以v的速度向左匀速运动，所以当m的速度减至零时，木板向左运动，此过程中m相对M一直向右运动，至与木板相对静止，故C正确，D错误。
故选AC。
9、如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在s时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．从到s，该波沿x轴负方向传播了2m
B．在s时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向
C．从s到s，质点B沿水平方向平移的路程等于5cm
D．在s时，质点C和质点D的速度大小相等，方向相反。
【答案】BD
【详解】A．由图乙可知，B质点在时在平衡位置向下振动，由同侧法可知，波沿x轴负方向传播，从到s运动了，根据图甲可知，该波沿x轴负方向传播了2cm，故A错误；
B．根据同侧法可知，时刻质点A沿y轴负方向振动，s时即经过半个周期，质点A的位移为负，此时质点A的速度方向沿y轴正方向，根据牛顿第二定律可知质点A的加速度方向沿y轴正方向，故B正确；
C．从s到s，质点B在竖直方向上振动，沿水平方向平移的路程为0，故C错误；
D．将图甲向前推四分之一周期B质点在波峰处，C和D质点在平衡位置，所以质点C和质点D的速度大小相等，方向相反，故D正确；
故选BD
10、磁场中，线框面积 ，线框连接一个阻值 的电阻，其余电阻不计，线框 边位于磁场边界上。取垂直于线框平面向外为磁感应强度 的正方向，磁感应强度 随时间 变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是( A C )
A. 内线框中感应电流沿顺时针方向
B. 内线框有扩张的趋势
C. 内线框中的电流为
D. 内 边所受安培力保持不变
[解析]由题图乙所示图线可知， 内磁感应强度垂直于纸面向里且均匀减小，穿过线框的磁通量减少，由楞次定律及安培定则可知，线框中感应电流沿顺时针方向，故A正确； 内磁感应强度垂直于纸面向外且均匀增大，穿过线框的磁通量增加，由楞次定律及安培定则可知，线框有收缩的趋势，故B错误； 内线框的感应电动势为 ，线框中的电流为 ，故C正确；在 内线框中的感应电流 保持不变，磁感应强度 大小不断减小，由 可知， 边所受安培力不断减小，故D错误。
11、[2021山东临沂期末]某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每 油酸酒精溶液中有纯油酸 。用注射器测得100滴这样的溶液为 。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为 。
1） 在实验中，下列操作错误的是AB。
A. 为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉
B. 在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格
C. 对注射器刻度读数时，视线要平视刻度
D. 数方格时，不足半格的舍去，超过半格的算一个
[解析]为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入约 深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故A错误；在水面上滴入油酸酒精溶液后，待油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定后，再数方格数，故B错误； 、 操作正确。
2） 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 是 。
[解析]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
。
3） 油酸分子的直径是 。（结果保留1位有效数字）
[解析]由题图可读出超过半格的格数约为115小格，则油膜面积为 ，油酸分子的直径为
。
4） 某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是ACD。
A. 配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低
B. 计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C. 计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D. 水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
[解析]设油酸酒精溶液体积浓度为 ， 滴油酸酒精溶液的总体积为 ， 滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为 ，则油酸分子直径为 。配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，则 比实际浓度偏大， 偏大，故A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则 偏大， 偏小，故B错误；计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则 偏小， 偏大，故C正确；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则 偏小， 偏大，故D正确。
12、 [2021北京朝阳期末]在“测定玻璃的折射率”实验中：
1） 为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是B。
A. 选择的入射角应尽量小些
B. 大头针应垂直地插在纸面上
C. 大头针 和 及 和 之间的距离尽量小些
[解析]为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当大些，A错误；为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，B正确；大头针 和 及 和 之间的距离适当大些时，角度的测量误差会小些，C错误。
2） 小红同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，她以 点为圆心、 为半径画圆，交 延长线于 点，过 点和 点作法线的垂线分别与法线交于 点和 点，如图甲所示，她测得 ， ，则可求出玻璃的折射率 1.5。
[解析]图中 作为入射光线， 是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为 ，折射角为 ，则由几何知识得到 ， ， ，则折射率 。
3） 小明在画界面时，不小心将两界面 、 间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率偏小（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
[解析]画出光路图如图
实线表示实际的光路图，虚线表示小明画图时的光路图，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律 ，测出的折射率 将偏小。
4） 小明又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为 的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图丙所示。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为 ，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率 。
[解析]由题意可知，液体中发生全反射时的光路图如图所示
则临界角 满足 ， ，则 。
13、如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d=0.5m时速度达到2m/s，求此时：
（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒的电流；
（3）ab棒所受的安培力；
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据导体棒切割磁感线的电动势为
（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流为
根据右手定则可知电流方向由a流向b。
（3）ab受安培力为
根据左手定则可知安培力的方向水平向左。
14、 （粤教版选择性必修第一册P33， 改编）如图所示，光滑冰面上固定一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对于冰面 的速度向斜面体推去，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上运动一段时间后返回冰面，小孩接住冰块后再次以速率 将冰块推向斜面体，如此反复。小孩与滑板的总质量为 ，冰块的质量 。求：
（1） 在小孩第一次将冰块推出的过程中，小孩和冰块组成的系统的动能增量 ；
[答案]
[解析]设小孩第一次将冰块推出后的瞬间，小孩的速度大小为 ，对小孩第一次将冰块推出的过程，根据动量守恒定律有
解得
动能的变化量为
解得
（2） 要使小孩不能接住冰块，小孩推冰块的次数。
[答案]
[解析]冰块每次在斜面体上运动的过程中，斜面体对冰块的水平冲量大小
若小孩第 次推冰块后，两者的速率均为 ，则此后小孩不能接住冰块，对小孩与冰块组成的系统，根据动量定理有
解得
故要使小孩不能接住冰块，小孩推冰块的次数为4。
15、 [2021山西太原一模]如图所示，一个质量为 、电荷量为 的正离子，在 处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距 点为 的小孔 沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 平行且向上，最后离子打在 处，而 处距 点 ，不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求：
1） 此离子在磁场中做圆周运动的半径 ；( )
[解析]正离子运动的轨迹如图所示。正离子在磁场中做圆周运动的半径 满足
解得
2） 离子从 处运动到 处所需时间；( )
[解析]设离子在磁场中的运动速度为 ，则有
，
由图知离子在磁场中做圆周运动的时间为
离子在电场中做类平抛运动，从 到 的时间为
离子从 处运动到 处所需时间为
3） 离子到达 处时的动能。( )
[解析]设电场强度为 ，则有 ，
由动能定理得
解得亳州市二完中2022-2023学年高二下学期期末考试
物 理 试 题
一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共计28分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1、如图是两个单摆的振动图像，以下说法正确的是( )
A. 甲、乙两个摆的振幅之比为
B. 甲、乙两个摆的频率之比为
C. 甲、乙两个摆的摆长之比为
D. 以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从 起，乙第一次到达右方最大位移时，甲振动到了平衡位置，且向左运动
2、一正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则( )
A. 交流电的频率为
B. 交流电压的有效值为
C. 交流电压瞬时值表达式为
D. 此交流电可以直接接耐压值为 的电容器
3、根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )
A. 有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间一定存在电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D. 周期性变化的磁场周围一定产生周期性变化的电场
4、 某同学为了研究圆周运动过程中力的冲量，设计如图所示装置，竖直平面内固定四分之一光滑圆弧轨道 ，圆弧轨道的圆心为 ， 水平， 竖直，半径为 。一质量为 的小物块（可视为质点）从圆弧顶点 由静止运动到 点，历时 ，重力加速度 ，则由 到 过程中光滑圆弧轨道对小物块的冲量大小为( )
A. B.
C. D.
5、下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )
A. B. C. D.
6、如图所示，在直角三角形 区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 ， ， ，边长 ，一个粒子源在 点将质量为 、电荷量为 的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是( )
A.
B.
C.
D.
7、在如图所示的平行板电容器中，电场强度 和磁感应强度 相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同，一质量为 、电荷量为 的粒子，以速度 入射时，恰好沿虚线匀速直线运动，不计粒子重力，仅改变以下条件，下列说法正确的是( )
A. 增大粒子所带电荷量，则粒子所受电场力增大，粒子向下偏转
B. 若增大磁感应强度，粒子射出平行板间，动能增加
C. 增大粒子入射速度，同时增大磁感应强度，粒子电势能可能减小
D. 增大粒子入射速度，同时增大电场强度，粒子可能仍沿虚线匀速直线运动
二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共计18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。）
8、如图，光滑水平面上足够长的木板，质量为，以初速度向左运动的同时，长木板左端上方的也以同样大小的速度向右运动，最终它们有共同的速度，则（ ）
A．若，最终共同速度一定为零
B．若，的即时速度可能为零
C．若，当的速度减至零时，木板向左运动
D．若，相对先向右，后向左运动，直至与木板相对静止
9、如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在s时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．从到s，该波沿x轴负方向传播了2m
B．在s时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向
C．从s到s，质点B沿水平方向平移的路程等于5cm
D．在s时，质点C和质点D的速度大小相等，方向相反。
10、磁场中，线框面积 ，线框连接一个阻值 的电阻，其余电阻不计，线框 边位于磁场边界上。取垂直于线框平面向外为磁感应强度 的正方向，磁感应强度 随时间 变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 内线框中感应电流沿顺时针方向
B. 内线框有扩张的趋势
C. 内线框中的电流为
D. 内 边所受安培力保持不变
三、实验题（本题共8空，每空2分，共计16分。）
11、某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每 油酸酒精溶液中有纯油酸 。用注射器测得100滴这样的溶液为 。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为 。
1） 在实验中，下列操作错误的是 。
A. 为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉
B. 在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格
C. 对注射器刻度读数时，视线要平视刻度
D. 数方格时，不足半格的舍去，超过半格的算一个
2） 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 是 。
3） 油酸分子的直径是 。（结果保留1位有效数字）
4） 某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是 。
A. 配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低
B. 计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C. 计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D. 水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
12、在“测定玻璃的折射率”实验中：
1） 为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。
A. 选择的入射角应尽量小些
B. 大头针应垂直地插在纸面上
C. 大头针 和 及 和 之间的距离尽量小些
2） 小红同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，她以 点为圆心、 为半径画圆，交 延长线于 点，过 点和 点作法线的垂线分别与法线交于 点和 点，如图甲所示，她测得 ， ，则可求出玻璃的折射率 。
3） 小明在画界面时，不小心将两界面 、 间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4） 小明又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为 的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图丙所示。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为 ，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率
四、计算题（写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13、（10分）如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d=0.5m时速度达到2m/s，求此时：
（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒的电流；
（3）ab棒所受的安培力；
14、（12分）如图所示，光滑冰面上固定一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对于冰面 的速度向斜面体推去，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上运动一段时间后返回冰面，小孩接住冰块后再次以速率 将冰块推向斜面体，如此反复。小孩与滑板的总质量为 ，冰块的质量 。求：
（1） 在小孩第一次将冰块推出的过程中，小孩和冰块组成的系统的动能增量 ；
（2） 要使小孩不能接住冰块，小孩推冰块的次数。
15、（16分）如图所示，一个质量为 、电荷量为 的正离子，在 处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距 点为 的小孔 沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 平行且向上，最后离子打在 处，而 处距 点 ，不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求：
1） 此离子在磁场中做圆周运动的半径 ；
2） 离子从 处运动到 处所需时间；
3） 离子到达 处时的动能。
