2022-2023學年山東省棗莊市滕州市高二上學期期末考試物理試題 解析版

這是一份2022-2023學年山東省棗莊市滕州市高二上學期期末考試物理試題 解析版，共18頁。試卷主要包含了單項選擇題，多項選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
高二年級質(zhì)量檢測物理試題一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1. 2021年舉行的東京奧運會上，中國小將全紅嬋以近乎完美的五跳拿到了10米臺金牌。如果將其某次跳水全程的運動簡化為：全紅嬋在跳臺上由靜止開始豎直下落，入水后做減速運動，速度減為零時并未到達池底。不計空氣阻力，則全紅嬋（　?。?/span>A. 在空中運動階段，重力的沖量大于其動量變化量B. 從剛入水到速度減為零的過程中，其動量的改變量等于水的作用力的沖量C. 從開始下落到速度減為零的過程中，其重力的沖量大小大于水的作用力的沖量大小D. 從開始下落到速度減為零的過程中，其重力的沖量大小等于水的作用力的沖量大小【答案】D【解析】【詳解】A．因為不計空氣阻力，所以在空中運動階段，全紅嬋只受到重力作用，故由動量定理知重力的沖量等于其動量變化量，故A錯誤；B．因為從剛入水到速度減為零的過程中，全紅嬋受到重力和水的作用力，所以其動量的改變量等于重力和水的作用力的合沖量，故B錯誤；CD．從開始下落到速度減為零的過程中，由動量定理得即故從開始下落到速度減為零的過程中，其重力的沖量大小等于水的作用力的沖量大小。故C錯誤，D正確。故選D。2. 平安同學先用多用電表的歐姆表“10”擋測量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很大而讀數(shù)很小。為了減小測量誤差，他再次進行測量前應該進行的操作步驟順序是（　?。?/span>①將紅表筆和黑表筆接觸②把選擇開關旋轉(zhuǎn)到“×100”位置③把選擇開關旋轉(zhuǎn)到“×1”位置④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點A. ③①④ B. ②①④ C. ③④① D. ②④①【答案】A【解析】【詳解】指針的偏轉(zhuǎn)角過大，表明選用的倍率過大，應當減小倍率，故把選擇開關旋轉(zhuǎn)到“×1”位置，更換擋位之后，應重新進行歐姆調(diào)零，再進行測量讀出數(shù)據(jù)，故合理的操作順序為③①④。故A正確，BCD錯誤。故選A。3. 如圖所示，電路中、為定值電阻，電壓表與電流表均為理想電表。閉合開關S，使滑動變阻器的滑片向左滑動，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 電壓表示數(shù)變小 B. 電流表示數(shù)變大C. 電阻消耗的功率變大 D. 電池的輸出功率一定變大【答案】C【解析】【詳解】ABC．滑動變阻器的滑片向左滑動，則阻值變大，總電阻變大，總電流減小，路端電壓變大，則電壓表示數(shù)變大，R1上的電壓減小，則R2上的電壓變大，電流變大，功率變大，則通過電流表的電流減小，AB錯誤，C正確；D．因電源內(nèi)阻和外電阻的大小關系不能確定，則不能判斷電池的輸出功率如何變化，D錯誤。故選C。4. 如圖所示，某同學設計了一種利用放射性元素衰變的電池。該電池采用金屬空心球殼結構，在金屬球殼內(nèi)部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物質(zhì)，放射性物質(zhì)與球殼之間是真空。球心處的放射性物質(zhì)向四周均勻發(fā)射電子，電子的電荷量為e。已知單位時間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為N，在金屬殼外表面有一塊較小的圓形面積S，大小為金屬殼表面積的，則通過S的電流大小約為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，單位時間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為N，則有在t時間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電荷量為則t時間內(nèi)，通過金屬殼表面較小的圓形面積S的電荷量是由電流的定義式可得故選A。5. 無限長直導線在周圍某點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小與導線中電流大小成正比，與該點到導線的距離成反比。三根無限長直導線垂直紙面平行放置，分別位于直角三角形OMN的三個頂點處。導線中通入大小分別為2I、I、和I的恒定電流，方向如圖所示。P為MN連線中點，則P處磁感應強度方向為（　　）A. 水平向右 B. 水平向左 C. 豎直向下 D. 豎直向上【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則結合幾何關系，N處導線在P點產(chǎn)生的磁感應強度方向垂直MN向上（與水平方向夾角為60°），大小為B，M處導線在P點產(chǎn)生的磁感應強度方向垂直MN向上，大小為B，O處導線在P點產(chǎn)生的磁感應強度方向垂直OP向下（與水平方向夾角為60°），大小為2B，根據(jù)平行四邊形定則，故P處合磁感應強度方向水平向右。故選A。6. 如圖甲所示，一水平彈簧振子在M、N兩點間沿x軸方向做簡諧運動，以平衡位置O為坐標原點，向右為x軸正方向。振子的振動圖像如圖乙所示，其中時振子的位移為。已知彈簧勁度系數(shù)為15N/cm，則（　　）A. 振子從平衡位置O向N點運動過程中，加速度不斷減小，速度不斷減小B. 振子從M點運動到N點所用時間為9sC. 圖乙中時振子的速度方向指向x軸的正方向D. 圖乙中時振子所受的回復力大小為7.5N，方向指向x軸的正方向【答案】D【解析】【詳解】A．振子從平衡位置O向N點運動過程中，偏離平衡位置的距離不斷增大，加速度不斷增大，速度不斷減小，A錯誤；B．根據(jù)振動圖可知，彈簧振子的周期為振子從M點運動到N點所用時間為半個周期振子從M點運動到N點所用時間為，B錯誤；C．由圖可知，時彈簧振子向負方向運動，速度方向指向x軸的負方向，C錯誤；D．結合振動圖，當時，彈簧振子的回復力為此時回復力的大小為，方向指向x軸的正方向，D正確。故選D。7. 為了交通安全，常在公路上設置如圖所示的減速帶，減速帶使路面稍微拱起以達到使車輛減速的目的。一排等間距設置的減速帶，可有效降低車速。如果某路面上的減速帶間距為2m，一輛固有頻率為4Hz的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 汽車速度越大，顛簸一定越厲害B. 汽車以約8m/s的速度行駛時顛簸最厲害C. 汽車以約8m/s的速度行駛時顛簸最輕D. 汽車以10m/s的速度行駛時，其振動頻率為4Hz【答案】B【解析】【詳解】A．驅(qū)動力頻率越接近汽車的固有頻率，顛簸越厲害，A錯誤；BCD．汽車以約8m/s的速度行駛時，驅(qū)動力的周期為驅(qū)動力的頻率為汽車做受迫振動的振動頻率為4Hz，恰好等于汽車的固有頻率，汽車發(fā)生共振，振幅最大，顛簸最厲害，B正確，CD錯誤。故選B。8. 如圖所示，實線是沿軸傳播的一列簡諧橫波在時刻的波形圖，虛線是這列波在時刻的波形圖。已知該波的波速是，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 這列波的周期是B. 這列波傳播方向為軸正方向C. 這列波在內(nèi)向軸負方向傳播了個波長D. 從時刻開始，處的質(zhì)點經(jīng)振動到波峰【答案】D【解析】【詳解】A．從題圖中可知，故波的周期為，故A錯誤；BC．經(jīng)過0.2s即經(jīng)過周期，波從實線位置傳到虛線位置，根據(jù)波形的平移法可得知，該波x軸負方向傳播，且在0.2s內(nèi)向x軸負方向傳播了個波長，故BC錯誤；D．根據(jù)波的平移法，在一個周期內(nèi)x=13cm處的波峰傳播到x=5cm處，需要的時間為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9. 電磁波已廣泛應用在很多領域。下列關于電磁波的說法正確的是（　?。?/span>A. 在電磁波的可見光區(qū)，紫光的折射率比紅光更大B. 電磁波不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象C. 麥克斯韋認為均勻變化的電場能激發(fā)出磁場，空間將產(chǎn)生電磁波D. 赫茲通過實驗捕捉到電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論【答案】AD【解析】【詳解】A．光的波長越大，在同一介質(zhì)中折射率越小，在電磁波的可見光區(qū)，紫光的波長比紅光的小，因此紫光的折射率比紅光更大，A正確；B．因電磁波是橫波，所以電磁波能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，B錯誤；C．均勻變化的電場能激發(fā)出恒定的磁場，恒定的磁場不能產(chǎn)生電場，麥克斯韋認為周期性變化的電場在空間引起周期性變化的磁場，周期性變化的磁場又在空間引起周期性變化的電場，變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠向周圍傳播，空間將產(chǎn)生電磁波，C錯誤；D．赫茲通過實驗捕捉到電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論，D正確。故選AD。10. 兩塊標準平面玻璃板形成一個劈形空間。內(nèi)部為空氣時，用單色光垂直照射玻璃板上表面，產(chǎn)生等間距的明暗相間的干涉條紋。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 干涉條紋是由空氣膜上下兩個表面的反射光疊加而成B. 觀察薄膜干涉條紋時，眼睛應在入射光的另一側C. 若在劈形空間內(nèi)充滿水，則相鄰的條紋間距將變小D. 若在劈形空間內(nèi)充滿水，則相鄰的條紋間距將變大【答案】AC【解析】【詳解】AB．干涉條紋是由空氣膜上下兩個表面的反射光疊加而成，眼睛應在入射光的同一側觀察薄膜干涉條紋，故A正確，B錯誤；CD．若在劈形空間內(nèi)充滿水，根據(jù)，，可知波長減小，相鄰的條紋間距將變小，故C正確，D錯誤。故選AC。11. 某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫、的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（　?。?/span>A. 圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，不會同時發(fā)生衍射B. 遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度減小C. 照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙相鄰暗條紋的中心間距增大D. 照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的整數(shù)倍，P點處一定是暗條紋【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知，圖乙是等間距條紋，因此圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，會同時發(fā)生衍射，A錯誤；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度減小，B正確；C．照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，由條紋間距公式可知，圖乙相鄰暗條紋的中心間距增大，C正確；D．照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的整數(shù)倍，P點處一定是亮條紋，D錯誤。故選BC。12. 如圖所示，光滑水平軌道上放置足夠長木板A（上表面粗糙）和滑塊C，滑塊B置于A的左端。A、B間動摩擦因數(shù)為0.5，三者質(zhì)量分別為，，。開始時C靜止，A、B一起以5m/s的速度勻速向右運動，A與C發(fā)生碰撞（時間極短）后立即一起向右運動。取，則（　?。?/span>A. A與C碰撞后瞬間，A的速度為3m/sB. A與C碰撞后瞬間，A的速度為2.5m/sC. A與B之間摩擦產(chǎn)生的熱量為15JD. 若長木板A的長度為0.6m，則滑塊B不會滑離木板A【答案】BD【解析】【詳解】AB．在A與C碰撞中，因碰撞時間極小，動量守恒，設碰撞后瞬間A與C共同速度為vAC，以右為正方向，由動量守恒定律可得mAv0=（mA+mC）vAC解得vAC=2.5m/sA錯誤，B正確C．當最終ABC相對靜止時，由動量守恒mBv0+（mA+mC）vAC=（mA +mB+mC）v共解得v共=3m/sA與B之間摩擦產(chǎn)生的熱量為選項C錯誤；D．木板最小長度為因此若長木板A的長度為0.6m，則滑塊B不會滑離木板A，選項D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13. 某同學用單擺測量學校所在地的重力加速度。實驗步驟如下：（1）某次測量擺長時，刻度尺上的“0”刻度與懸點對齊，下端刻度如圖1所示，用游標卡尺測量小球的直徑，讀數(shù)如圖2所示，則擺長為______cm；（2）用停表測量時間的操作中，為減小誤差計時起點為小球運動到______；（3）某同學實驗時，誤將懸掛點與小球下端之間的距離作為擺長，其他操作測量都無誤。則他作出的圖像是圖3中的______（選填“1”、“2”或者“3”）。如果圖線斜率都為k，則當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=______。（用題中“k”表示）【答案】    ①. 80.3080.3180.3280.3380.34    ②. 平衡位置    ③. 1    ④. 【解析】【詳解】（1）[1]由圖可知，刻度尺最小分度為0.1mm，再估讀一位，則懸點到擺球下端的距離為
由題圖2可知小球的直徑為所以擺長為（2）[2]擺球在最高點附近運動速度較小，人由于視覺原因不可能精確定位擺球是否經(jīng)過最高點，由此造成時間測量的相對誤差較大。擺球在最低點附近速度較大，由位置判斷的誤差對時間測量的影響較小，所以應在擺球經(jīng)過最低點時開始計時。
（3）[3][4]將懸掛點與小球下端之間的距離作為擺長，根據(jù)單擺周期公式有變形得則圖像為是圖3中的1所示；根據(jù)可得14. 一同學探究阻值約為的待測電阻在范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校弘妷罕?/span>V（量程為，內(nèi)阻很大），電流表A（量程為，內(nèi)阻為），電源E（電動勢約為，內(nèi)阻不計），滑動變阻器R（最大阻值可選或），定值電阻（阻值可選或），開關S，導線若干。（1）要求通過的電流可在范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖________；（2）實驗時，圖（a）中的R應選最大阻值為______（填“”或“”）的滑動變阻器，應選阻值為______（填“”或“”）的定值電阻；（3）測量多組數(shù)據(jù)可得的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖（b）和圖（c）所示，則此時兩端的電壓為______V，流過的電流為_____，此組數(shù)據(jù)得到的的阻值為______（保留3位有效數(shù)字）。【答案】    ①.     ②.     ③.     ④.     ⑤.     ⑥. 【解析】【詳解】（1）[1]電流表內(nèi)阻已知，電流表與并聯(lián)擴大電流表量程，進而準確測量通過的電流，電壓表單獨測量的電壓；滑動變阻器采用分壓式接法，電表從開始測量，滿足題中通過的電流從連續(xù)可調(diào)，電路圖如下（2）[2]電路中應選最大阻值為的滑動變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實驗誤差?。?/span>[3]通過的電流最大為，需要將電流表量程擴大為原來的倍，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下根據(jù)并聯(lián)分流，即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比，可知解得（3）[4]電壓表每小格表示，向后估讀一位，即；[5]電流表每小格表示，本位估讀，即，電流表量程擴大倍，所以通過的電流為；[6]根據(jù)歐姆定律可知15. 一列簡諧橫波沿水平直線由A點向B點傳播。如圖甲、乙分別是A、B兩質(zhì)點的振動圖像。已知該波波長大于2m，A、B兩點相距4m，求這列波可能的波速。【答案】m/s、m/s【解析】【詳解】由振動圖像可得質(zhì)點振動周期T＝0.4s由甲乙兩圖，B點比A點晚振動的時間因此A、B間的距離為因λ>2m，且；解得n＝0或n＝1根據(jù)解得16. 宇航員王亞平在太空實驗授課中，進行了水球光學實驗。在空間站中的微重力環(huán)境下有一個水球，如果在水球中心注入空氣，形成球形氣泡，內(nèi)外兩球面球心均在O點，如圖所示。一束單色光從外球面上的A點以與AO連線成i角度射入球中，已知水的折射率為，內(nèi)球面半徑為R，外球面半徑為2R，光速為c。求：（1）光在水中的傳播速度v；（2）為使光在內(nèi)球表面上發(fā)生全反射，入射角i的最小正弦值。【答案】（1）；（2）0.5【解析】【詳解】（1）由折射率表達式解得（2）光在內(nèi)球表面上恰好發(fā)生全反射，入射角最小，設為i，光路如下圖所示。根據(jù)由幾何知識在中，由正弦定理得根據(jù)折射定律有聯(lián)立解得即入射角i的最小正弦值為0.5。17. 如圖所示，電源電動勢E=12V，，電容器的電容C=350μF，定值電阻，燈泡電阻，電動機的額定電壓，線圈電阻。開關S閉合，電路穩(wěn)定后，電動機正常工作，求：（1）電動機輸出的機械功率；（2）若電動機被卡住后，電源的總功率；（3）電動機被卡住后，需要斷開開關檢查故障。求開關S斷開后，流過電動機電荷量。【答案】（1）8W；（2）50.4W；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，干路電流為流過燈泡的電流流過電動機的電流則電動機的輸出功率為聯(lián)立解得（2）電動機卡住后，設電動機與燈泡并聯(lián)電阻為，則有干路電流電源總功率為聯(lián)立解得（3）斷開S前，電容器電壓電容器帶電荷量斷開S后電容器放電，流過電動機的電荷量為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得18. 如圖所示，在光滑的水平面上固定一豎直擋板，一輕彈簧的左端固定在擋板上，另一端能自然伸長到N點。N點處靜止放置質(zhì)量為m0=0.1kg的物塊，N點右側的水平面上靜止放置n個質(zhì)量均為m=0.2kg的相同小球，相鄰兩球間有一定距離，彈簧、物塊及所有小球均處在同一直線上。用外力緩慢推物塊向左壓縮彈簧（物塊與彈簧不拴接）至某處，此時彈簧的彈性勢能Ep=1.8J，現(xiàn)撤去外力，彈簧將物塊向右彈出，彈簧與物塊、物塊與小球、小球與小球之間發(fā)生的碰撞都是彈性正碰，重力加速度g=10m/s2。求：（1）釋放物塊后至物塊第一次到達N點的過程，彈簧的彈力對物塊的沖量大??；（2）物塊第一次與小球碰撞后，物塊的速度大小及方向；（3）這n個小球最終獲得的總動能。【答案】（1）；（2），方向水平向左；（3）（n=1,2,3，…）【解析】【詳解】（1）釋放物塊后至物塊第一次到達N點的過程，根據(jù)能量守恒有解得根據(jù)動量定理有（2）物塊第一次與小球碰撞過程中，由于m0<m，碰后物塊被向左反彈，設物塊碰后速度大小為v1，小球速度大小為u1，發(fā)生彈性正碰，則有解得，方向水平向左（3）由于小球質(zhì)量相等，且發(fā)生的都是彈性正碰，它們之間將進行速度交換，物塊向左彈回后與彈簧作用后，再以原速率v1向右彈回，再跟小球1彈性正碰，同理，第二次碰撞后，物塊和小球的速度大小分別為，以此類推，物塊和小球1經(jīng)過n（n=1,2,3，…）次碰撞后，它們的速度大小分別為，由于相鄰小球之間每次相互碰撞都進行速度交換，所以，最終從小球1開始至小球n，它們的速度大小依次為un、un-1、un-2、…、u1，則n個小球的總動能為代入數(shù)據(jù)，解得（n=1,2,3，…）