山東省棗莊市2022-2023學年高二上學期期末考試物理試卷(含答案)

這是一份山東省棗莊市2022-2023學年高二上學期期末考試物理試卷(含答案)，共16頁。試卷主要包含了多選題，單選題，實驗題，計算題等內容，歡迎下載使用。

一、多選題
1、從1822年至1831年的近十年時間里，英國科學家法拉第心系“磁生電”。在他的研究過程中有兩個重要環(huán)節(jié)：（1）敏銳地覺察并提出“磁生電”的閃光思想；（2）通過大量實驗，將“磁生電”（產生感應電流）的情況概括為五種：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。結合你學過的相關知識，試判斷下列說法正確的是( )
A.環(huán)節(jié)（1）提出“磁生電”思想是受到了奧斯特的“電流磁效應”的啟發(fā)
B.環(huán)節(jié)（1）提出“磁生電”思想是為了對已經(jīng)觀察到的“磁生電”現(xiàn)象做出合理解釋
C.環(huán)節(jié)（2）中五種“磁生電”條件都可以概括為“穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化”
D.環(huán)節(jié)（2）中“在磁場中運動的導體”這種情況不符合“穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化”這一條件
2、如圖所示，一列簡諧波在x軸上傳播，實線和虛線分別表示前后間隔1s的兩個時刻的波形圖，則這列簡諧波的波速可能是( )
3、如圖所示，電源的電動勢為E，內阻為r，為定值電阻，為光敏電阻（照射光強度越大，電阻越?。?，C為電容器，L為小燈泡，電表均為理想電表，閉合開關S后，若增大照射光強度，則( )
A.電壓表的示數(shù)減小B.電源的效率變小
C.電容器上的電荷量不變D.小燈泡變亮
4、如圖所示，水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡諧運動，坐標原點O為振子的平衡位置，其振動方程為.下列說法正確的是( )
A.MN間距離為5cmB.振子的運動周期是0.2s
C.時，振子位于N點D.時，振子具有最大加速度
5、在冰壺測試訓練中，利用紅壺去正碰靜止的藍壺，兩冰壺質量相等，利用傳感器測量技術繪出碰撞前后兩壺運動的圖線如圖中實線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行，則( )
A.碰后藍壺速度為0.8m/s
B.碰后紅壺所受摩擦力大于藍壺所受摩擦力
C.碰后藍壺移動的距離為2.4m
D.兩壺發(fā)生了彈性碰撞
二、單選題
6、超純水是為了研制超純材料（半導體原件材料、納米精細陶瓷材料等），應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其他適當?shù)某R界精細技術生產出來的水，其電阻率大于18 MΩ·cm，或接近18.3 MΩ·cm極限值（25 ℃）。下列說法正確的是( )
A.電阻率和溫度無關
B.超純水電阻率大，導電能力非常微弱
C.超純水的電阻率和存放容器的橫截面積有關
D.去離子化制作超純水，制作前、后電阻率并無變化
7、夏天的河上，有幾名熟悉水性的青年將繩子掛在橋下蕩秋千，繩子來回蕩幾次后跳入河中，現(xiàn)把秋千看成單擺模型，圖為小明在蕩秋千時的振動圖象，已知小王的體重比小明的大，則下列說法正確的是( )
A.該秋千的繩子長度約為10m
B.圖中a點對應蕩秋千時的最高點，此時回復力為零
C.小明蕩到圖中對應的b點時，動能最小
D.小王蕩秋千時，其周期大于6.28s
8、一束光線從空氣射向折射率為的玻璃內，入射角為45°，下面光路圖中正確的是( )
A.B.
C.D.
9、下列情況能產生感應電流的是( )
A.如圖（a）所示，導體AB順著磁感線運動
B.如圖（b）所示，條形磁鐵插入線圈中不動時
C.如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時
D.如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器阻值時
10、在東京奧運會賽場，我國運動員朱雪瑩、劉靈玲包攬蹦床女子冠亞軍，分析朱雪瑩比賽錄像得到某次動作過程的時間分配是：從最高點落下到觸網(wǎng)用時0.750s，接著用時0.300s離網(wǎng)，又用時1.500s再觸網(wǎng)。若運動員在離網(wǎng)和觸網(wǎng)時均處于直體正立狀態(tài)，運動員體重50kg，身高1.65m，忽略空氣阻力，重力加速度g取。下列說法正確的是( )
A.運動員在接觸網(wǎng)的時間里受到的平均彈力大小為3000N
B.運動員在接觸網(wǎng)的時間里網(wǎng)對運動員做功為225J
C.運動員一次上行過程中，網(wǎng)對運動員的沖量大小為750N·s
D.運動員一次下行過程中，網(wǎng)對運動員的沖量大小為525N·s
11、如圖所示，一輕質彈簧下端系一質量為m的書寫式激光筆，組成一彈簧振子，并將其懸掛于教室內一體機白板的前方，使彈簧振子沿豎直方向上下自由振動，P書寫式激光筆白板以速率v水平向左勻速運動，激光筆在白板上留下如圖所示的書寫印跡，圖中相鄰豎直虛線的間距均為（未標出），印跡上P、Q兩點的縱坐標為和，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則( )
A.激光筆在留下P、Q兩點時加速度相同
B.激光筆在留下PQ段印跡的過程中，彈簧彈力對激光筆做功為
C.該彈簧振子的振幅為
D.該彈簧振子的振動周期為
12、如圖所示，某中學航天興趣小組的同學將靜置在地面上的質量為M（含水）的自制“水火箭”釋放升空，在極短的時間內，質量為m的水以相對地面為的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是( )
A.水火箭的推力來源于水火箭外的空氣對它的反作用力
B.水噴出的過程中，水火箭和水的機械能守恒
C.水火箭獲得的最大速度為
D.水火箭上升的最大高度為
三、實驗題
13、國慶同學在做“探究碰撞中的不變量”實驗中，所用裝置如圖甲所示，已知槽口末端在白紙上的投影位置為O點?；卮鹨韵聠栴}：
（1）為了完成本實驗，下列必須具備的實驗條件或操作步驟是___________；
A.斜槽軌道末端的切線必須水平
B.入射球和被碰球半徑必須相同
C.入射球和被碰球的質量必須相等
D.必須測出桌面離地的高度H
E.斜槽軌道必須光滑
（2）國慶同學在實驗中正確操作，認真測量，得出的落點情況如圖乙所示，則入射小球質量和被碰小球質量之比為____________；
（3）為了完成本實驗，測得入射小球質量，被碰小球質量，O點到M、P、N三點的距離分別為，若兩球間的碰撞是彈性碰撞，應該有等式_______成立。
A.B.
C.D.
14、某物理興趣小組準備測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供了如下器材：
A.電流表（量程3mA，內阻為199Ω）
B.電流表（量程3A，內阻為1Ω）
C.電壓表V（量程3V，內阻很大）
D.滑動變阻器R（阻值范圍0～5Ω，額定電流2A）
E.定值電阻
F.定值電阻
以及待測干電池，開關、導線若干。
同學們根據(jù)提供的器材，設計了如圖所示的實驗電路圖。
（1）請根據(jù)設計的電路圖，將實物圖中連線補充完整；
（2）為了盡量減小誤差且方便操作，圖中電流表應選擇________（選填“”或“”），定值電阻應選擇________（選填“”或“”）；
（3）同學們利用上述實驗裝置測得了多組實驗數(shù)據(jù)，并將電流表的讀數(shù)作為橫坐標，電壓表的讀數(shù)作為縱坐標，選取合適的標度，繪制了如圖所示的圖線。則該小組同學測定的干電池內阻________Ω。（填含有a、b、c的表達式）
四、計算題
15、如圖所示，電源電動勢，小燈泡L標有“ ”，開關S接1，當變阻器調到時，小燈泡L正常發(fā)光.現(xiàn)將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作，電動機的內阻.求：
（1）電動機正常工作時輸出的機械功率.
（2）電動機正常工作的效率.（計算結果均保留兩位小數(shù)）
16、如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，時刻的波形如圖中實線所示，時刻的波形如圖中虛線所示，周期，求：
（1）這列波傳播的方向及傳播的速度；
（2）從時刻開始，波傳播3s后，處的質點運動的路程為3m，求該質點的振幅和的位移。
17、由透明介質制成的半圓柱光學元件，其橫截面如圖所示，半圓的圓心為O。一單色細光束AB從空氣射向圓柱體的B點，入射角，折射光線在圓弧上的D點（圖中未畫出）恰好發(fā)生全反射。已知該光束在圓弧MDN上再經(jīng)一次反射后從直徑MN射出，透明介質對該光束的折射率，真空中的光速為c。
（1）求光束在光學元件中傳播速度的大小；
（2）畫出光束AB從射入到射出的光路圖，并求光束從元件射出時的折射角。
18、如圖所示，一輕彈簧直立在水平地面上，輕質彈簧兩端連接著物塊B和C，它們的質量分別為，，開始時B、C均靜止。現(xiàn)將一個質量為的物體A從B的正上方高度處由靜止釋放，A和B碰后立即粘在一起，經(jīng)到達最低點，之后在豎直方向做簡諧運動。在運動過程中，物體C對地面的最小壓力恰好為零。已知彈簧的彈性勢能表達式（k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量），彈簧在運動過程中始終在彈性限度范圍內，忽略空氣阻力，重力加速度。求：
（1）物塊A、B碰后瞬間的速度大小；
（2）彈簧的勁度系數(shù)k及物塊C對地面的最大壓力。
參考答案
1、答案：AC
解析：AB.法拉第敏銳地覺察并提出“磁生電”的閃光思想，是受到了奧斯特的“電流磁效應”的啟發(fā)，故A正確，B錯誤；
C.環(huán)節(jié)（2）中五種“磁生電”條件都可以概括為“穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化”，故C正確；
D.環(huán)節(jié)（2）中“在磁場中運動的導體”這種情況，可以視為運動的導體存在于某一假想的閉合回路中，當導體運動時，穿過閉合導體回路的磁通量會發(fā)生變化，故D錯誤。
故選AC。
2、答案：BC
解析：由圖可知波長為.若波沿x軸正方向傳播，傳播的距離為，波速為。當時，，故B正確；若波沿x軸負方向傳播，傳播的距離為，波速為，當時，，故C正確.
3、答案：BD
解析：小燈泡L和串聯(lián)后和C并聯(lián)，再與串聯(lián)，電容器在電路穩(wěn)定時相當于斷路。當增大照射光強度時，光敏電阻減小，電路的總電阻減小，總電流增加。即通過的電流增大，流過小燈泡的電流增大，則小燈泡變亮；由歐姆定律知，電壓表的示數(shù)增大，電路外電阻減小，根據(jù)，故電源效率降低。電容器板間電壓，I增大，則減小，根據(jù)可知，電容器上的電荷量減小。
故選BD。
4、答案：BC
解析：M、N間距離為，選項A錯誤；因，可知振子的運動周期是，選項B正確；由可知，時，即振子位于N點，選項C正確；由可知時，此時振子在O點，振子加速度為零，選項D錯誤。
5、答案：AB
解析：AD、由圖可知，碰前紅壺的速度，碰后速度為，碰后紅壺沿原方向運動，設碰后藍壺的速度為v，兩壺碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，取碰撞前紅壺的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得：，代入數(shù)據(jù)解得：；碰撞前的動能：，碰撞后的動能為：，,碰撞過程機械能有損失，碰撞為非彈性碰撞，故A正確、D錯誤；B、根據(jù)圖象的斜率表示加速度，知碰后紅壺的加速度大于藍壺的加速度，兩者的質量相等，由牛頓第二定律知碰后紅壺所受摩擦力大于藍壺所受的摩擦力，故B正確；C、根據(jù)速度圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，可得碰后藍壺移動的位移大?。海蔆錯誤。
故選：AB。
6、答案：B
解析：電阻率和溫度有關，A錯誤；超純水電阻率大，導電能力非常微弱，B正確；超純水的電阻率和存放容器的橫截面積無關，C錯誤；去離子化制作超純水，超純水中離子濃度較低，導電能力較弱，電阻率較大，制作前、后電阻率發(fā)生變化，D錯誤。
7、答案：A
解析：
8、答案：C
解析：光在兩種介質的界面上通常同時發(fā)生反射和折射，所以A錯誤；由反射定律得反射角為45°，根據(jù)折射定律得，故B、D錯誤，C正確。
9、答案：D
解析：A．導體順著磁感線運動，通過閉合電路的磁通量不變，不會產生感應電流，故A錯誤。
B．條形磁鐵插入線圈中不動時，線圈中沒有磁通量的變化，從而不會產生感應電流，故B錯誤。
C．小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時，通過閉合回路的磁通量不變，不會產生感應電流，故C錯誤。
D．小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時，電路中電流發(fā)生改變，A產生的磁場發(fā)生變化，B中的磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，故D正確。
故選D。
10、答案：A
解析：A.從最高點落下到觸網(wǎng)用時，則第一次觸網(wǎng)的速度大小，由于又用時再觸網(wǎng)，則第一次離網(wǎng)的速度大小，運動員在接觸網(wǎng)的時間里有，解得，A正確；
B.根據(jù)動能定理運動員，在接觸網(wǎng)的時間里有，由于，則有，B錯誤；
CD.運動員一次上行過程中，有，解得，網(wǎng)對運動員的沖量大小，CD錯誤。
故選A。
11、答案：B
解析：A.加速度是矢量，激光筆在留下P、Q兩點時加速度大小相等，方向相反，故A錯誤；
B.在激光筆留下PO段印跡的過程中，根據(jù)動能定理可知，合外力做功為零，但重力做正功為，故彈力對物塊做負功，為，故B正確；
CD.記錄紙勻速運動，振子振動的周期等于記錄紙運動位移所用的時間，則周期，振幅為，故CD錯誤。
故選B。
12、答案：D
解析：水火箭的推力來源于向下噴出的水對它的反作用力，A錯誤；水噴出的過程中，瓶內氣體做功，水火箭和水的機械能不守恒，B錯誤；在水噴出后的瞬間，水火箭獲得的速度最大，由動量守恒定律有，解得，C錯誤；水噴出后，水火箭做豎直上拋運動，有，解得，D正確。
13、
（1）答案：AB
解析：A.斜槽軌道末端的切線必須水平，以保證做平拋運動，選項A正確；
B.入射球和被碰球半徑必須相同，以保證兩球正碰，選項B正確；
C.入射球質量要大于被碰球的質量，以防止入射球反彈，選項C錯誤；
D.兩球均做平拋運動，豎直高度相同，時間相同，沒必要測出桌面離地的高度H，選項D錯誤；
E.斜槽軌道沒必要必須光滑，只需小球到達底端時速度相同即可，選項E錯誤。
故選AB。
（2）答案：3:2
解析：設落地時間為t，則有，而動量守恒的表達式為，即，代入數(shù)據(jù)可得。
（3）答案：AD
解析：若碰撞是彈性碰撞，動能守恒的表達式為。，即。兩球相碰前后的動量守恒，則有，即，若碰撞是彈性碰撞則有，故選AD.
14、答案：（1）見解析
（2）；
（3）
解析：（1）實物圖連線如下圖所示：
（2）由于滑動變阻器最大阻值為50，一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，所以干路電流不超過，則電流表量程過大，電流表量程不夠，因此需要將電流表進行擴量成改裝，其并聯(lián)的定值電阻應選擇阻值較小的。
（3）根據(jù)電表改裝原理可知通過干電池的電流與電流表示數(shù)I之間的關系滿足，所以圖象斜率絕對值的表示干電池的內阻，即。
15、答案：（1）
（2）
解析：（1）根據(jù)題意可得燈泡正常工作時其兩端電壓為，
電流
設電源內阻為r，開關S接1時，
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
代入數(shù)據(jù)：；
開關S接2時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
代入數(shù)據(jù)解得：；
輸入電動機的功率為：
電動機的發(fā)熱功率為：
電動機輸出的機械功率
（2）電動機的效率為：
16、答案：（1）沿x軸正方向傳播，10m/s（2）0.2m；
解析：（1）周期，因此波從實線位置到虛線位置的時間間隔
假設波沿x軸負方向傳播，則
解得，因此假設不成立，則這列波沿x軸正方向傳播，則
解得
波傳播的速度
（2）由題有
處的質點運動的路程
解得
該質點的振動方程為
則當時，該質點的位移為
17、答案：（1）（2），45°
解析：（1）根據(jù)得光束在光學元件中傳播速度的
大小為
（2）由題意光路圖如圖所示
根據(jù)得B點的折射角為
因為在D點剛好發(fā)生全反射，故由得D點的入射角為
由幾何關系得，P點的入射角為
即在P點剛好發(fā)生全反射，因為BD與DP垂直。QP與DP垂直，所以BD和QP平行，所以出射點的入射角為，則光束從元件射出時的折射角為45°。
18、答案：（1）1m/s（2）120N/m，10N
解析：（1）從A開始下落到A、B碰撞前瞬間過程，對A由動能定理得
代入數(shù)據(jù)解得
A、B碰撞過程系統(tǒng)內力遠大于外力，系統(tǒng)動量守恒，以向下為正方向，由動量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得
（2）碰撞后A、B做簡諧運動，設在平衡位置時彈簧的壓縮量為，則
A、B上升到最高點時C對地面的壓力最小為零，設此時彈簧的伸長量為，對C，由平衡條件得
A、B做簡諧運動的振幅
設在A、B碰撞位置彈簧的壓縮量為，由平衡條件得
從A、B碰撞后瞬間到A、B到達最低點過程，由機械能守恒定律得
解得
A、B到達最低點時彈簧的彈力最大，C對地面的壓力最低，設地面對C的最大支持力為F，對C，由平衡條件得
代入數(shù)據(jù)解得
由牛頓第三定律可知，C對地面的最大壓力大小
方向豎直向下。