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辽宁省朝阳市建平县实验中学2022-2023学年高二上学期1月期末考试物理试题
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这是一份辽宁省朝阳市建平县实验中学2022-2023学年高二上学期1月期末考试物理试题，共10页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第三册，选择性必修第一册。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.对于库仑定律，下列说法正确的是（ ）
A.只要带电体的电荷量很小，就可以看作点电荷
B.自然界中可能存在电荷量大小为元电荷1.5倍的带电体
C.凡是计算真空中两个静止点电荷之间的相互作用力就可以使用公式
D.电荷量为2g的A球对电荷量为q的B球作用力大于B球对A球的作用力
2.关于受迫振动、共振，下列说法正确的是（ ）
A.为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别
B.做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关
C.驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大
D.快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象
3.某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法正确的是（ ）
A.无电场线的地方电场强度为零B.a、b两处的电场方向相同
C.a处的电场强度大于b处的电场强度D.该电场线是匀强电场的电场线
4.2022年四川省绵阳市初中毕业升学体育考试必考项目是立定跳远和中长跑.某同学参加立定跳远项目，从起跳至着地的整个过程如图所示，人在落地时总要屈腿，这样做可以（ ）
A.减小地面对人的冲量B.减小地面对人的撞击力
C.增大人的动量变化量D.增大人的动能变化量
5.质量为1kg的物体在离地面高5m处自由下落，正好落在以的速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中，车和沙子的总质量为4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为（ ）
A.B.C.D.
6.如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源的电动势为6V、内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为3Ω，滑动变阻器的最大阻值是8Ω.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电压表的示数变大B.滑动变阻器消耗的功率变小
C.电流表的示数变小D.滑动变阻器最大功率为2.25W
7.如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A.甲摆的摆长比乙摆的摆长大B.甲摆的振幅是乙摆振幅的3倍
C.甲摆的机械能比乙摆的机械能大D.在时有正向最大加速度的是乙摆
8.如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A.电容器中的电场强度增大
B.P点的电势将降低
C.电容器的电容减小，极板带电荷量增大
D.带电油滴在P点的电势能将减小
9.2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球.关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A.电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大
B.当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失
C.电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号
D.香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同
10.关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A.交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理
B.声波和光波都是电磁波，都可以在真空中传播
C.“全息照片”利用激光的干涉原理，“B超”是利用了超声波的反射原理
D.一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理
11.如图甲所示，两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的A、B两点，在x轴正方向上各点的电势随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低.则（ ）
A.图像中图线的斜率表示电势能B.在x轴上D点的电场强度为零
C.点电荷的电荷量比的大D.点电荷和是同种电荷
12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，时波形如图甲所示，如图乙所示是波上某一质点的振动图像.下列说法正确的是（ ）
A.该波的波速大小为
B.该波能使固有频率为的物体发生共振
C.该波的振幅为13cm
D.在60s内，该波上的任意振动点运动的路程均为2.6m
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13.（6分）晓宇同学利用实验室提供的实验器材组成了如图甲所示的简易多用电表，已知电流表的量程为0.01A、内阻值为10Ω.请回答下列问题：
（1）如果将开关扳到接线柱3，则该表应为______（填“电压表”“电流表”或“欧姆表”）
（2）如果将开关扳到接线柱1，并将该表接入某电路中测量电流，电表的指针如图乙所示，则示数为______mA.
（3）晓宇同学将开关扳到接线柱2，并利用图丙所示的电阻箱对该多用电表进行了校对；
①首先将两表笔直接接触，调节滑动变阻器的滑片直到电流表的示数满偏；
②然后，将两表笔与图丙中电阻箱的接线柱相连接，调节电阻箱的旋钮直到电流表的示数半偏，则此时简易多用表的内阻应为______Ω.
14.（8分）如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，直径分别为和，轨道末端在水平地面上的投影为O点.实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示。
（1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是______（填字母）
A.需要测出小球抛出点距地面的高度H
B.需要测出小球做平抛运动的水平射程
C.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具
D.斜槽轨道末端应该保持水平
E.斜槽应尽量光滑
（2）实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是______。
（3）实验中对小球的要求是：质量______（填“”“”或“”），直径______（填“”“”或“”）.
（4）在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的水平方向的距离分别为、、，若关系式______成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。
三、计算题（本题共3小题，共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（12分）如图所示，匀强电场，方向水平向右，为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道光滑，半径，B为圆轨道最低点，水平轨道与其相切于B点，水平轨道粗糙，.一质量、电荷量的带正电的小滑块在A点有一个水平向右的初速度.已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数，重力加速度g取，求：
（1）小滑块到达C点时速度大小；
（2）小滑块到达C点时对轨道压力大小
16.（12分）如图所示，上端开口的直圆筒放在水平地面上，在筒底中心固定一个点光源，在圆筒口上端水平固定一个大光屏，观察光源照亮光屏的面积.已知圆筒深度为，圆筒底部圆的半径为，光屏与圆筒口上端距离为，已知水的折射率.
（1）若筒中不注入水，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径；
（2）当筒中注入深的水时，射向圆筒口边缘的光线的折射角的正弦值为0.8，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径.
17.（14分）如图所示，长木板乙静止在粗糙的水平地面上，物块丙（可视为质点）放在长木板的最左端，物块甲从右端以的速度向左运动，甲与乙发生弹性碰撞（时间极短）之后移走甲，乙、丙发生相对运动，整个过程中丙始终未滑离长木板.已知甲、乙和丙的质量分别为、和，甲与地面之间的摩擦力忽略不计，乙与地面间的动摩擦因数为，丙与长木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算，重力加速度g取，求：
（1）甲与乙碰撞后瞬间的速度分别多大；
（2）乙与丙在甲、乙碰后多长时间达到共同速度及共同速度的大小；
（3）丙最终到乙左端的距离多大。
JPSY2022~2023学年度上学期高二期末考试试卷•物理
参考答案、提示及评分细则
1.C 点电荷的选取与其自身大小和电荷量的多少无关，则A错误；电荷量一定是元电荷的整数倍，则B错误；库仑定律适合计算点电荷间的作用力大小，当两个带电金属球靠的很近时，则无法看成点电荷，C正确；电荷间的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，则D错误.
2.A 当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，选项A正确；做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与固有频率无关，故可以大于或小于系统的固有频率，选项B错误；受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大，二者之差越大，振幅越小，选项C错误；快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，选项D错误.
3.C 由电场线的疏密程度表示电场强度大小可知仅有C正确.
4.B 人落地时屈腿可以延长地面对人撞击力的作用时间，取人落地时速度方向为正方向，根据动量定理得一，得，当t增加时F减小，而冲量和动量、动能的变化量都不变，所以B正确.
5.B 水平方向上动量守恒，则有，解得，选项B正确.
6.D 滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值减小，电路中电流增大，电压表示数减小，电流表示数增大，A、C错误；把电阻R当作电源内电阻（等效电源），则，减小，且，即滑动变阻器的功率先变大再变小，B错误；当时功率最大为2.25W，D正确.
7.D 由题图可知，两单摆的周期相同，同一地点重力加速度g相同，由单摆的周期公式得知，甲、乙两单摆的摆长相等，A错误；甲摆的振幅为，乙摆的振幅为，则甲摆的振幅是乙摆振幅的2倍，B错误；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆的摆球质量未知，故无法比较机械能的大小，C错误；在时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，D正确.
8.B 平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，则由，可知电容器中的电场强度减小，因P与下极板距离不变，由公式分析可知，P与下极板的电势差减小，而P点电势高于下极板，则说明P点电势降低，故B正确，A错误；根据，可知电容减小，因电容器的电压不变，由得到极板带的电荷量减小，故C错误；由油滴在电容器中静止，可得油滴所受电场力方向向上，与电场方向相反，则油滴带负电，由B选项可知，P点电势降低，可得油滴的电势能增大，故D错误.
9.BD 电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，选项A错误；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，选项B正确；电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，选项C错误；香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，选项D正确.
10.AC 利用多普勒效应可以测定运动物体的速度，选项A正确；光波属于电磁波，声波属于机械波，声波不能在真空中传播，选项B错误；“全息照片”利用激光的干涉原理，“B超”是利用了超声波的反射原理，选项C正确；一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁，利用了波的反射现象，选项D错误.
11.BC 在图像中图线的斜率，表示电场强度，选项A错误；由题图可知，在x轴上D点的电场强度为零，选项B正确；因为在x轴上D点的电场强度为零，由电场的叠加原理知，、在D点处产生的电场强度大小相等、方向相反，由题图知到D点的距离大于到D点的距离，根据点电荷的场强公式知，的电荷量大于的电荷量，且两电荷带异种电荷，但无法判断哪个电荷带正电，哪个电荷带负电，选项C正确，D错误.
12.BC 由图乙可得，质点振动的周期，由图甲可得，该波的波长，故该波的波速，A错误；该波的频率，所以该波能使固有频率为的物体发生共振，B正确；由图乙可得，波源的振幅为，C正确；是周期的10倍，则在内，该波上的任意振动点运动的路程，D错误.
13.（1）电压表（2分） （2）6.8（2分） （3）②150（2分）
解析：（1）由电表的改装原理可知，电流表与定值电阻串联改装的是电压表；
（2）由图甲所示电路图可知，选择开关接1时电表测量电流，其量程为，由图示表盘可知，其分度值为，示数为；
（3）②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为，此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值，即.
14.（1）BCD（2分） （2）为了保证小球每次平抛的初速度相同（2分）
（3）（1分） （1分） （4）（2分）
解析：（1）此实验用带入验证，时间可以消去，故需要测小球的水平射程和两球质量，不需要测下落时间，选项B、C正确，选项A错误；斜槽轨道末端应该保持水平为了保证小球平抛，选项D正确，斜槽光滑与否不影响抛出时的速度，只要入射球都从同一位置由静止释放即可，选项E错误.
（2）保持入射小球从同一位置释放的目的是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置.
（3）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，直径.
（4）碰撞时满足动量守恒有，两边同时乘以下落时间有.
15.解：（1）设小滑块到达C点时速度大小为，对小滑块从A到C的运动过程，根据动能定理有
（4分）
解得（2分）
（2）设小滑块到达C点时所受轨道支持力的大小为N，根据牛顿第二定律有
（3分）
解得（1分）
根据牛顿第三定律可知小滑块到达C点时对轨道压力大小为（2分）
16.解：（1）圆筒中没有水时，光源能照亮的光屏区域如图所示（1分）
设半径为，根据几何关系有（1分）
解得（1分）
（2）从点光源发出的光线，在水和空气的界面发生折射，设入射角为，折射角为，光路如图所示（2分）
若入射点距离为x，由几何关系可知 （1分）
（1分）
根据折射定律 （2分）
解得（1分）
被照亮光屏的区域半径（2分）
17.解：（1）设甲、乙碰撞后瞬间物块甲和长木板乙的速度大小分别为、.
甲、乙碰撞前后由动量守恒（1分）
由能量守恒有（2分）
解得，（1分）
（2）碰后乙的加速度（2分）
解得（1分）
丙的加速度解得
设乙、丙在甲、乙碰后时间内达到共同速度，则有 （1分）
解得（1分）
此时乙、丙的共同速度（1分）
（3）达到共同速度后乙的加速度（1分）
解得 （1分）
木板乙静止时向左的位移 解得（1分）
物体丙静止时的位移 解得
所以丙最终距离乙左端的长度 解得（1分）
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第三册，选择性必修第一册。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.对于库仑定律，下列说法正确的是（ ）
A.只要带电体的电荷量很小，就可以看作点电荷
B.自然界中可能存在电荷量大小为元电荷1.5倍的带电体
C.凡是计算真空中两个静止点电荷之间的相互作用力就可以使用公式
D.电荷量为2g的A球对电荷量为q的B球作用力大于B球对A球的作用力
2.关于受迫振动、共振，下列说法正确的是（ ）
A.为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别
B.做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关
C.驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大
D.快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象
3.某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法正确的是（ ）
A.无电场线的地方电场强度为零B.a、b两处的电场方向相同
C.a处的电场强度大于b处的电场强度D.该电场线是匀强电场的电场线
4.2022年四川省绵阳市初中毕业升学体育考试必考项目是立定跳远和中长跑.某同学参加立定跳远项目，从起跳至着地的整个过程如图所示，人在落地时总要屈腿，这样做可以（ ）
A.减小地面对人的冲量B.减小地面对人的撞击力
C.增大人的动量变化量D.增大人的动能变化量
5.质量为1kg的物体在离地面高5m处自由下落，正好落在以的速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中，车和沙子的总质量为4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为（ ）
A.B.C.D.
6.如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源的电动势为6V、内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为3Ω，滑动变阻器的最大阻值是8Ω.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电压表的示数变大B.滑动变阻器消耗的功率变小
C.电流表的示数变小D.滑动变阻器最大功率为2.25W
7.如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A.甲摆的摆长比乙摆的摆长大B.甲摆的振幅是乙摆振幅的3倍
C.甲摆的机械能比乙摆的机械能大D.在时有正向最大加速度的是乙摆
8.如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A.电容器中的电场强度增大
B.P点的电势将降低
C.电容器的电容减小，极板带电荷量增大
D.带电油滴在P点的电势能将减小
9.2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球.关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A.电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大
B.当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失
C.电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号
D.香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同
10.关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A.交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理
B.声波和光波都是电磁波，都可以在真空中传播
C.“全息照片”利用激光的干涉原理，“B超”是利用了超声波的反射原理
D.一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理
11.如图甲所示，两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的A、B两点，在x轴正方向上各点的电势随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低.则（ ）
A.图像中图线的斜率表示电势能B.在x轴上D点的电场强度为零
C.点电荷的电荷量比的大D.点电荷和是同种电荷
12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，时波形如图甲所示，如图乙所示是波上某一质点的振动图像.下列说法正确的是（ ）
A.该波的波速大小为
B.该波能使固有频率为的物体发生共振
C.该波的振幅为13cm
D.在60s内，该波上的任意振动点运动的路程均为2.6m
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13.（6分）晓宇同学利用实验室提供的实验器材组成了如图甲所示的简易多用电表，已知电流表的量程为0.01A、内阻值为10Ω.请回答下列问题：
（1）如果将开关扳到接线柱3，则该表应为______（填“电压表”“电流表”或“欧姆表”）
（2）如果将开关扳到接线柱1，并将该表接入某电路中测量电流，电表的指针如图乙所示，则示数为______mA.
（3）晓宇同学将开关扳到接线柱2，并利用图丙所示的电阻箱对该多用电表进行了校对；
①首先将两表笔直接接触，调节滑动变阻器的滑片直到电流表的示数满偏；
②然后，将两表笔与图丙中电阻箱的接线柱相连接，调节电阻箱的旋钮直到电流表的示数半偏，则此时简易多用表的内阻应为______Ω.
14.（8分）如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，直径分别为和，轨道末端在水平地面上的投影为O点.实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示。
（1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是______（填字母）
A.需要测出小球抛出点距地面的高度H
B.需要测出小球做平抛运动的水平射程
C.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具
D.斜槽轨道末端应该保持水平
E.斜槽应尽量光滑
（2）实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是______。
（3）实验中对小球的要求是：质量______（填“”“”或“”），直径______（填“”“”或“”）.
（4）在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的水平方向的距离分别为、、，若关系式______成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。
三、计算题（本题共3小题，共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（12分）如图所示，匀强电场，方向水平向右，为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道光滑，半径，B为圆轨道最低点，水平轨道与其相切于B点，水平轨道粗糙，.一质量、电荷量的带正电的小滑块在A点有一个水平向右的初速度.已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数，重力加速度g取，求：
（1）小滑块到达C点时速度大小；
（2）小滑块到达C点时对轨道压力大小
16.（12分）如图所示，上端开口的直圆筒放在水平地面上，在筒底中心固定一个点光源，在圆筒口上端水平固定一个大光屏，观察光源照亮光屏的面积.已知圆筒深度为，圆筒底部圆的半径为，光屏与圆筒口上端距离为，已知水的折射率.
（1）若筒中不注入水，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径；
（2）当筒中注入深的水时，射向圆筒口边缘的光线的折射角的正弦值为0.8，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径.
17.（14分）如图所示，长木板乙静止在粗糙的水平地面上，物块丙（可视为质点）放在长木板的最左端，物块甲从右端以的速度向左运动，甲与乙发生弹性碰撞（时间极短）之后移走甲，乙、丙发生相对运动，整个过程中丙始终未滑离长木板.已知甲、乙和丙的质量分别为、和，甲与地面之间的摩擦力忽略不计，乙与地面间的动摩擦因数为，丙与长木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算，重力加速度g取，求：
（1）甲与乙碰撞后瞬间的速度分别多大；
（2）乙与丙在甲、乙碰后多长时间达到共同速度及共同速度的大小；
（3）丙最终到乙左端的距离多大。
JPSY2022~2023学年度上学期高二期末考试试卷•物理
参考答案、提示及评分细则
1.C 点电荷的选取与其自身大小和电荷量的多少无关，则A错误；电荷量一定是元电荷的整数倍，则B错误；库仑定律适合计算点电荷间的作用力大小，当两个带电金属球靠的很近时，则无法看成点电荷，C正确；电荷间的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，则D错误.
2.A 当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，选项A正确；做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与固有频率无关，故可以大于或小于系统的固有频率，选项B错误；受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大，二者之差越大，振幅越小，选项C错误；快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，选项D错误.
3.C 由电场线的疏密程度表示电场强度大小可知仅有C正确.
4.B 人落地时屈腿可以延长地面对人撞击力的作用时间，取人落地时速度方向为正方向，根据动量定理得一，得，当t增加时F减小，而冲量和动量、动能的变化量都不变，所以B正确.
5.B 水平方向上动量守恒，则有，解得，选项B正确.
6.D 滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值减小，电路中电流增大，电压表示数减小，电流表示数增大，A、C错误；把电阻R当作电源内电阻（等效电源），则，减小，且，即滑动变阻器的功率先变大再变小，B错误；当时功率最大为2.25W，D正确.
7.D 由题图可知，两单摆的周期相同，同一地点重力加速度g相同，由单摆的周期公式得知，甲、乙两单摆的摆长相等，A错误；甲摆的振幅为，乙摆的振幅为，则甲摆的振幅是乙摆振幅的2倍，B错误；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆的摆球质量未知，故无法比较机械能的大小，C错误；在时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，D正确.
8.B 平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，则由，可知电容器中的电场强度减小，因P与下极板距离不变，由公式分析可知，P与下极板的电势差减小，而P点电势高于下极板，则说明P点电势降低，故B正确，A错误；根据，可知电容减小，因电容器的电压不变，由得到极板带的电荷量减小，故C错误；由油滴在电容器中静止，可得油滴所受电场力方向向上，与电场方向相反，则油滴带负电，由B选项可知，P点电势降低，可得油滴的电势能增大，故D错误.
9.BD 电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，选项A错误；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，选项B正确；电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，选项C错误；香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，选项D正确.
10.AC 利用多普勒效应可以测定运动物体的速度，选项A正确；光波属于电磁波，声波属于机械波，声波不能在真空中传播，选项B错误；“全息照片”利用激光的干涉原理，“B超”是利用了超声波的反射原理，选项C正确；一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁，利用了波的反射现象，选项D错误.
11.BC 在图像中图线的斜率，表示电场强度，选项A错误；由题图可知，在x轴上D点的电场强度为零，选项B正确；因为在x轴上D点的电场强度为零，由电场的叠加原理知，、在D点处产生的电场强度大小相等、方向相反，由题图知到D点的距离大于到D点的距离，根据点电荷的场强公式知，的电荷量大于的电荷量，且两电荷带异种电荷，但无法判断哪个电荷带正电，哪个电荷带负电，选项C正确，D错误.
12.BC 由图乙可得，质点振动的周期，由图甲可得，该波的波长，故该波的波速，A错误；该波的频率，所以该波能使固有频率为的物体发生共振，B正确；由图乙可得，波源的振幅为，C正确；是周期的10倍，则在内，该波上的任意振动点运动的路程，D错误.
13.（1）电压表（2分） （2）6.8（2分） （3）②150（2分）
解析：（1）由电表的改装原理可知，电流表与定值电阻串联改装的是电压表；
（2）由图甲所示电路图可知，选择开关接1时电表测量电流，其量程为，由图示表盘可知，其分度值为，示数为；
（3）②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为，此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值，即.
14.（1）BCD（2分） （2）为了保证小球每次平抛的初速度相同（2分）
（3）（1分） （1分） （4）（2分）
解析：（1）此实验用带入验证，时间可以消去，故需要测小球的水平射程和两球质量，不需要测下落时间，选项B、C正确，选项A错误；斜槽轨道末端应该保持水平为了保证小球平抛，选项D正确，斜槽光滑与否不影响抛出时的速度，只要入射球都从同一位置由静止释放即可，选项E错误.
（2）保持入射小球从同一位置释放的目的是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置.
（3）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，直径.
（4）碰撞时满足动量守恒有，两边同时乘以下落时间有.
15.解：（1）设小滑块到达C点时速度大小为，对小滑块从A到C的运动过程，根据动能定理有
（4分）
解得（2分）
（2）设小滑块到达C点时所受轨道支持力的大小为N，根据牛顿第二定律有
（3分）
解得（1分）
根据牛顿第三定律可知小滑块到达C点时对轨道压力大小为（2分）
16.解：（1）圆筒中没有水时，光源能照亮的光屏区域如图所示（1分）
设半径为，根据几何关系有（1分）
解得（1分）
（2）从点光源发出的光线，在水和空气的界面发生折射，设入射角为，折射角为，光路如图所示（2分）
若入射点距离为x，由几何关系可知 （1分）
（1分）
根据折射定律 （2分）
解得（1分）
被照亮光屏的区域半径（2分）
17.解：（1）设甲、乙碰撞后瞬间物块甲和长木板乙的速度大小分别为、.
甲、乙碰撞前后由动量守恒（1分）
由能量守恒有（2分）
解得，（1分）
（2）碰后乙的加速度（2分）
解得（1分）
丙的加速度解得
设乙、丙在甲、乙碰后时间内达到共同速度，则有 （1分）
解得（1分）
此时乙、丙的共同速度（1分）
（3）达到共同速度后乙的加速度（1分）
解得 （1分）
木板乙静止时向左的位移 解得（1分）
物体丙静止时的位移 解得
所以丙最终距离乙左端的长度 解得（1分）
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