还剩22页未读，
继续阅读
2022-2023学年山西省运城市高二上学期期末调研测试物理试题 解析版
展开
这是一份2022-2023学年山西省运城市高二上学期期末调研测试物理试题 解析版，共25页。试卷主要包含了答题前，考生务必先将自己的姓名，保持卡面清洁，不折叠，不破损等内容，欢迎下载使用。
运城市2022-2023学年第一学期期末调研测试
高二物理试题
2023
本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项：
1、答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2、答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5、做选考题时，考生按照题目要求做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题目涂黑。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）
1. 生活中共振现象随处可见。关于受迫振动和共振，下列说法正确的是（ ）
A. 受迫振动的频率一定等于固有频率，机关枪射击时的振动是利用共振现象
B. 发生共振时受迫振动的振幅最大，喇叭常放在音箱内是利用共振现象
C. 路面共振破碎机停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小
D. 登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要是为了减少登山运动员耗散的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A．做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与物体的固有频率无关，机关枪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，A错误；
B．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，喇叭常放在音箱内是利用共振现象，B正确；
C．锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的振幅减小，但频率不变，C错误；
D．登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要原因是防止发生共振导致灾害，D错误。
故选B。
2. 某同学对物理必修三课本中涉及到的思想方法进行了总结，以下总结正确的是（ ）
①点电荷的建立采用了理想模型法，任何体积小的带电体都可视为点电荷。②库仑扭秤实验中通过观察悬丝扭转的角度可以比较力的大小，采用了放大法。③电场强度、磁感应强度、电动势都采用了比值定义法。④探究影响电阻因素的实验利用了控制变量的思想。⑤探究影响平行板电容器电容的因素实验中使用静电计的目的是观察电容器电荷量的变化
A. ①②④ B. ②③⑤ C. ②③④ D. ①②③
【答案】C
【解析】
【详解】①点电荷的建立采用了理想模型法，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，体积小的带电体有时不能看做点电荷，故①错误。
②库仑扭秤实验中通过观察悬丝扭转的角度可以比较力的大小，采用了放大法，故②正确。
③电场强度、磁感应强度、电动势都采用了比值定义法，故③正确。
④探究影响电阻因素的实验利用了控制变量的思想，故④正确。
⑤探究影响平行板电容器电容的因素实验中使用静电计的目的是观察电容器电势差的变化，故⑤错误。
故选C。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为，则C处磁场的总磁感应强度大小是
B. 小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，小磁针的N极将会垂直纸面向外转动
C. 如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为BS
D. 如图丁所示，两条通电导线之间的相互作用是通过电场产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A．由安培定则，将两通电导线A、B在C处产生的磁感应强度方向画出，且磁感应强度大小相同，如下图所示
则由矢量合成求出C处磁场的总磁感应强度，由几何关系可得C处磁场的总磁感应强度大小是，故A正确；
B．当导线中通有如图乙所示电流时，导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场，所以小磁针的N极将会垂直纸面向内转动，故B错误；
C．因线框平面与磁场方向平行，所以此时通过线框的磁通量为0，故C错误；
D．图丁所示，两条通电导线之间的相互作用是通过磁场产生的，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个相邻等差等势面，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是（ ）
A. 质点在Q点时动能比P点时小
B. 质点在Q点时加速度方向与等势面a垂直
C. 三个等势面中，a的电势最低
D. 质点在Q点时的加速度比在P点时的大
【答案】B
【解析】
【详解】AC．根据质点的运动轨迹可知，质点所受电场力指向运动轨迹的凹侧，即电场力方向斜向下，因质点带负电，则电场线方向斜向上，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，等势面c的电势最低，等势面a的电势最高，由公式可知，质点在点的电势能小于在点的电势能，由于仅在电场力作用下，则质点在Q点时动能比P点时大，故AC错误；
B．由牛顿第二定律可知，质点加速度方向与电场力方向相同，质点所受电场力方向与电场方向相反，又有电场方向与等势面垂直，则有质点在Q点时加速度方向与等势面a垂直，故B正确；
D．由图可知，等差等势面在点较密，则点的电场强度较大，质点在Q点时的加速度比在P点时的小，故D错误。
故选B。
5. 某竖直弹簧振子的振动图像如图所示，取小球平衡位置为x轴原点，竖直向上为x轴正方向，若0时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则（ ）
A. 2s时弹簧弹力大小为3mg
B. 1~3s内，振子的动量变化量为零
C. 第3s末，弹簧振子的弹性势能为零
D. s时振子位移为4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．取小球平衡位置为x轴原点，竖直向上为x轴正方向，而0时刻弹簧弹力为0，位移为A，有
kA=mg
2s时刻在负的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则弹力为
F=2mg
故A错误；
B．1s末和3s末振子速度方向相反，则1~3s内，振子的动量变化量不为零，故B错误；
C．第3s末，振子通过平衡位置，弹簧弹力等于振子重力，弹簧有形变量，弹簧振子的弹性势能不为零，故C错误；
D．振子振动方程为
s时振子位移为
y=4cm
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量均为2m的木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度为L的细线，细线的另一端系一质量为m的小球C，现将C球的细线拉至水平，由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒
B. 小球C摆到左侧最高点时，两木块刚好开始分离
C. C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为
D. 两木块刚分离时小球C的速度大小为，方向向左
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知，小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统所受外力之和不为零，则木块A和小球C组成的系统动量不守恒，故A错误；
BD．根据题意可知，木块A、B和小球C组成的系统，在小球C摆动过程中，机械能守恒、由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得
此后，木块A受到绳子向左的拉力，木块A、B分离，故BD错误；
C．由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，木块A的位移大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有
则有
可得
解得
故C正确。
故选C。
7. 2022年卡塔尔世界杯的一场场精彩的比赛让全世界球迷感受到了足球运动的魅力。颠球是足球运动中的一项基本功，如图所示，若某次颠球中，足球由静止下落20cm，被重新颠起离开脚背后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与脚部的作用时间是0.2s，足球的质量为400g，重力加速度g大小取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 脚部对足球的平均作用力大小为8N
B. 球从颠出到落回的时间内，重力的冲量为零
C. 足球下落到与脚部刚接触时动量大小为0.8kg·m/s
D. 足球在空中上升阶段与下降阶段合外力的冲量不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
得足球由静止下落到脚背时速度
同理可计算出足球从脚背颠起时的速度大小也为
以向上为正方向，根据动量定理可得
解得脚部对足球的平均作用力大小为
故A错误；
B．根据
球从颠出到落回的时间内，重力的冲量不为零，故B错误；
C．足球下落到与脚部刚接触时动量大小为
故C正确；
D．球在空中上升阶段与下降阶段只受重力作用，所需时间相同，则冲量相同，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，一质量M = 3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m = 1.0kg的小木块A（可视为质点），同时给A和B以大小均为1.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6，g取10m/s2。要使小木块A不滑离长木板B，则长木板B的最小长度为（ ）
A. 0.25m B. 0.4m C. 0.45m D. 0.8m
【答案】A
【解析】
【详解】当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得
（M－m)v0 = (M＋m)v
由能量关系可知
联立代入数据解得
L = 0.25m
故选A。
9. 如图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，图乙为介质中处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像，图甲中质点R的纵坐标，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点R比质点P早振动 B. 这列波的波速为4.8m/s
C. 1.5s末，质点R的纵坐标刚好为零 D. 0.9s末，质点P的加速度达到正向最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙知，t=0时，质点P向上振动，则波沿x正方向传播，质点R比质点P晚振动，故A错误；
B．周期
T=1.2s
波长
这列波的波速为
故B错误；
C．1.5s末，即经过，质点R的纵坐标为负值，故C错误；
D．0.9s末，即经过，质点P的纵坐标为负的最大值，加速度达到正向最大值，故D正确。
故选D。
10. 网课学习离不开智能手机，智能手机有自动调节屏幕亮度功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗，其简化电路如图。图中电路元件、中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能，假设灯泡的电阻不变，由分析可得下列说法正确的是（ ）
A. 为定值电阻，为光敏电阻
B. 有光照射时路端电压一定减小
C. 有光照射时电源的输出功率一定增大
D. 电阻两端电压变化量的绝对值小于灯泡两端电压变化量的绝对值
【答案】B
【解析】
【详解】A．若是光敏电阻，光照射时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，流过和小灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，小灯泡变暗，不符合题意，若是光敏电阻，光照射时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，两端电压减小，流过的电流减小，流过和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，由以上分析可知，为光敏电阻，为定值电阻，故A错误；
BD．由A分析可知，是光敏电阻，照射时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源外电压减小，流过和小灯泡的电流增大，则小灯泡两端的电压增大，电阻两端的电压减小，由串联分压原理可知，由于外电压减小，则电阻两端电压变化量的绝对值大于灯泡两端电压变化量的绝对值，故C错误，B正确；
C．当时，电源输出功率最大，但各个电阻具体参数未知，无法确定出与的大小关系，则无法判断有光照射时电源的输出功率是否一定增大，故C错误；
故选B。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
11. 有关实际中的现象，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大推力
B. 喷灌装置的自动旋转利用了反冲的原理
C. 船舷和码头悬挂一些旧轮胎，可以在船靠岸时增加接触时间，减小码头对船的冲量
D. 玻璃杯从同一高度落在水泥地上比落在草地上容易碎，其原因是玻璃杯落在水泥地上动量改变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大推力，故A正确；
B．喷灌装置的自动旋转利用了反冲的原理，故B正确；
C．船舷和码头悬挂一些旧轮胎，可以在船靠岸时增加接触时间，减小码头对船的作用力,起到缓冲保护的作用，故C错误；
D．玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量变化的快，水泥地对玻璃杯作用力较大，故D错误。
故选AB。
12. 在如图所示电路中，电源电动势，定值电阻。闭合开关S后，电动机正常工作，此时电流表的示数为、电压表的示数为。已知电流表和电压表均为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A. 电源的内阻为
B. 电动机正常工作时电源的输出功率是
C. 若电动机的内阻为，其正常工作时的输出功率为
D. 内阻为的电动机正常工作时电源的效率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意，设电源内阻为，由闭合回路欧姆定律有
解得
故A错误；
B．根据题意可知，电源的输出功率为
故B正确；
C．根据题意可知，电动机的输出功率为
故C正确；
D．根据题意可知，电动机正常工作时电源的效率为
故D错误。
故选BC。
13. 如图所示，在光滑小滑轮O正下方相距h处固定一电量为Q的小球A，电量为q的带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态，此时小球与A点的距离为R。现用力F缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，静电力常量为k，环境可视为真空，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球B所受的重力大小为
B. 细线上的拉力先增大后减小
C. A、B两球之间的距离不变
D. B球的运动轨迹是一段直线
【答案】AC
【解析】
【详解】A．开始处于静止状态，对B球受力分析及结合三角形相似可得
联立解得
故A正确；
BCD．缓慢拉动细线过程，由上述分析可得
其中、、、、均保持不变，所以A、B两球之间的距离也不会改变，即B球的运动轨迹是以A为圆心，以为半径的圆弧，再次结合三角形相似可得
不断减小，其他量都不变，所以细线上的拉力一直减小，故BD错误，C正确。
故选AC。
14. 如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B的质量为4kg
B. 弹簧的最大弹性势能为4.5J
C. 时刻A、B的动能之比为
D. 从到时刻弹簧由伸长状态恢复到原长
【答案】AD
【解析】
【详解】A．t1时刻两物块速度相同
v1=1m/s
根据动量守恒
m1v=(m1+m2)v1
解得
m2=4kg
故A正确；
B．当两物块速度相同时，弹簧弹性势能最大，根据能量守恒
故B错误；
C．时刻A、B速度相同，动能之比为
故C错误；
D．时刻两物块动能之和为9J，与物块A初动能相同，则弹簧弹性势能为0，弹簧恢复原长，此后A先向左运动，后向右运动，B向右运动，弹簧处于拉伸状态，t4时刻A动能为9J，则弹簧弹性势能为0，弹簧恢复原长，故D正确。
故选AD。
15. 如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，大小都为d，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线且垂直于电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初速度大小均为，已知时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，不计粒子间的相互作用，则（ ）
A. 之后射入电场的粒子可能会打到极板上
B. 所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
C. 时刻进入电场的粒子在两板间的最大偏移量为
D. 若粒子的入射速度变为，则无论哪个时刻进入电场的粒子，其从电场射出时的侧向位移都减半
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场，故B正确，A错误；
C．当时刻射入电场的粒子，在时刻，粒子在水平方向上的分速度为，因为两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，则有
则时刻
当该粒子在时刻以速度进入电场，则此时粒子竖直方向上在电场力的作用下，先做匀加速，再匀减速，接着再匀加速和匀减速后回到中线位置，竖直方向的最大速度
其两板间最大偏移量为
联立可得
故C正确；
D．若粒子恰好在一个周期射出电场，由C选项分析可知，粒子的入射速度为时，时刻进入电场的粒子从中线位置射出，从电场射出时的侧向位移为零，当粒子的入射速度变为时，水平方向长度不变，则时间
则在时刻射出电场，此过程中沿着电场方向，粒子先做匀加速运动，再做匀减速运动到沿着电场方向速度为零时射出电场，侧向位移不为零，故D错误。
故选BC。
三、实验题（本题共2小题，共15分）
16. 某学习小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。操作如下：
①将钢球a用轻质细线悬挂于O点，测得摆线长为L。
②将钢球b放在离地面高度为H的支柱上。
③将a球拉至悬线与竖直线夹角为α处，由静止释放后摆到最低点时恰与b球发生弹性碰撞，碰撞后a球把轻质指示针（图中未画出）推移到与竖直线夹角为β处，b球水平抛出后落到地面上，测出b球的水平位移s，当地重力加速度为g。
（1）要使如图所示的实验能完成：b球的质量应_________a球的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）；测得小球的直径如上图所示，小球直径_________mm。
（2）碰后b球的速度_________（用s、g、H表示）；
（3）多次实验，学习小组发现该碰撞过程中不仅动量守恒，机械能也守恒。若已知，作出的关系图线，则该直线斜率的理论值应为_________。
【答案】 ①. 小于 ②. 9.204##0.9202##0.9203##0.9205##0.9206 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 实验中为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故b球的质量应小于a球的质量。
[2] 使用螺旋测微器测得小球的直径如上图所示，螺旋测微器读数规则：测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)，所以小球直径为
（2）[3] 碰后b球做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
由以上各式解得碰后b球的速度
（3）[4] 多次实验，学习小组发现该碰撞过程中不仅动量守恒，机械能也守恒，则满足
化简可得
若已知，设，则，根据动能定理可得a球拉至悬线与竖直线夹角为α处释放小球，当小球运动到最低点与b球碰撞前有
同理a球与b球碰撞后，运动至与竖直线夹角为β处，根据动能定理可得
综合以上各式化简可得
作出的关系图线，则该直线斜率的理论值应为
17. 某实验小组发现一款智能手机内部使用的电池是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势4.50V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用身边的仪器，设计方案对其进行测量。
A．待测手机电池
B.电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）
C.电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）
D.电阻箱（阻值范围0~99.99Ω）
E.电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
F.电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
G.滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流0.2A）
H.滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流0.2A）
I滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.2A）
J。开关，导线若干
（1）实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。
①如果将电流表量程增大到原来的5倍，则应_________（填“串联”或者“并联”）一个阻值为_________Ω的电阻，将改装后的电流表记为；
②为将电压表的量程扩大为0~4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将开关接b，将的滑片移至_________（填“最上端”或“最下端”），将电阻箱调为零，闭合开关，保持开关断开，适当移动的滑片，使电压表示数为3.00V；保持接入电路中的阻值不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为_________V时，完成扩大量程，断开；
③小组成员按照乙所示的实验电路图完成了该实验。图中滑动变阻器应选_________，电阻箱应选_________。（均填写器材前面字母标号）
（2）用改装好的电表测量该电池的电动势和内阻，步骤如下：保持电阻箱的阻值不变，开关接a，闭合、，从下到上移动的滑片，读出电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）的读数U和电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）的读数I，并作出U-I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为_________V，内阻为_________Ω。（结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. 并联 ②. 0.25 ③. 最上端 ④. 2.00 ⑤. H ⑥. F ⑦. 4.20 ⑧. 1.90
【解析】
【详解】（1）①[1][2]将电流表量程增大到原来的5倍,应并联一个电阻，根据欧姆定律可知并联电阻的阻值为
②[3][4]电压表支路与R1上端并联，接通电路前要保证其分压为零，故滑动变阻器滑片应移至最上端；电压表示数为3V且保持R1接入电路的阻值不变时，电压表和R2电压之和可认为始终等于3.0V。当电压表的示数为2.00V时，说明电阻R2两端电压为1.00V，由串联电路分压原理可知，此时R2的电阻为电压表内阻的一半，电压表的量程被扩大为1.5倍，即为0-4.5V。
③[5]滑动变阻器阻值过大，不方便调节，滑动变阻器G取最大值接入电路，也会超过额定电流，故选择滑动变阻器H；
[6]由实验步骤可知电压表要扩大量程为0-4.5V，则串联的电阻箱R2的阻值应能调节为电压表内阻的一半，即电阻箱能调节到，故选电阻箱F；
（2）[7][8]改装后电流表的阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
则有
根据图像斜率和截距有
，
解得
E=4.20V，
四、计算题（本题共4小题，共35分）
18. 如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线为某时刻的波形图，经过0.1s后，其波形如图中虚线所示。P是平衡位置在处的质点，其振幅为5cm。求：
（1）此列波传播速度的可能值；
（2）若波速为，以虚线波形时刻为0时刻，写出质点P的振动方程。
【答案】（1）（n=0、1、2、3…）或（n=0、1、2、3…）；（2）或
【解析】
【详解】（1）由图可知，该列波的波长为
若波沿x轴正方向传播，则
所以
（n=0、1、2、3…）
若波沿x轴负方向传播，则
所以
（n=0、1、2、3…）
（2）若波速为，波沿x轴负方向传播，由虚线波形可判断质点P在平衡位置向y轴负方向振动，则周期
所以振动方程为
或
19. 如图所示，A处质量为m，带电量为q的正粒子，沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐射方向分布的电场），弧虚线的半径为R，然后沿中心线垂直进入一个电压为U的偏转电场，最后打在垂直于放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d，极板长为L，极板的右端与荧光屏之间的水平距离为，P点到的距离为Y，不计粒子的重力。求：
（1）粒子出偏转电场时的偏移距离y
（2）圆弧虚线所在处电场强度E的大小
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）速度反向延长线过水平位移的中点，由图可知
所以
（2）粒子通静电分析器
粒子通过偏转电场
解得
20. 如图所示，质量为1.5kg的木块由四分之一圆弧和水平部分组成，圆弧半径，圆弧和水平部分均光滑。初始，木块固定在光滑地面上，质量为0.5kg的小球B从圆弧最高点静止下滑，运动到水平部分与静止的质量为1kg的小球A发生正撞，碰后小球A落入坑中，其落点距抛出点的高度H=0.45m，水平距离x=0.9m，碰撞后瞬间解除木块的固定使之可以在光滑地面自由运动。g取。
（1）碰后小球A、B的速度和分别是多大？
（2）A、B碰撞过程中损失机械能是多大？
（3）若小球B能返回到木块的圆弧面，求其能上升的高度h最大是多少？若不能返回，请说明原因。
【答案】（1）3m/s， m/s；（2）1.5J；（3）0.0375 m
【解析】
【详解】（1）小球B沿着圆弧面滑到水平面，由动能定理得
解得
A 与B 发生正碰，动量守恒，所以
对A由平抛规律得
，
解得
，
所以碰后小球A、B的速度和大小分别是和。
（2）A、B碰撞过程中损失的机械能是
解得
（3）A、B碰撞后，小球B向左运动，所以碰后小球B 能返回到木块的圆弧面，到达最高点，二者共速，根据动量守恒得
，
解得
由能量守恒得
解得
小球B能返回到木块的圆弧面，其能上升的高度h最大是0.0375m。
21. 如图，绝缘平直轨道和竖直面上半径的半圆形轨道BCD相连，其中AP为光滑轨道，PB间有一个方向竖直向下的匀强电场（场强大小可调节），在半圆形轨道BCD面内有竖直向下的电场，PB之间长。质量为、电荷量为C的带正电小物块1（可视为质点），从A点以的速度向P点运动，在P点与不带电的，质量也为m的物体2发生碰撞，碰后二者粘在一起。PB段的动摩擦因数，其余部分均光滑，。
（1）碰后两物块的速度是多大？
（2）若两物块恰好能到达B点，则的大小应调为多少？
（3）若两物块能进入半圆形轨道，且能通过D点，则的大小调节范围是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）1、2碰撞，动量守恒，根据
解得
（2）对两物块从P到B，由动能定理得
解得
（3）能通过D点，根据牛顿第二定律
从P到D，由动能定理得
解得
所以
运城市2022-2023学年第一学期期末调研测试
高二物理试题
2023
本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项：
1、答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2、答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5、做选考题时，考生按照题目要求做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题目涂黑。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）
1. 生活中共振现象随处可见。关于受迫振动和共振，下列说法正确的是（ ）
A. 受迫振动的频率一定等于固有频率，机关枪射击时的振动是利用共振现象
B. 发生共振时受迫振动的振幅最大，喇叭常放在音箱内是利用共振现象
C. 路面共振破碎机停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小
D. 登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要是为了减少登山运动员耗散的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A．做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与物体的固有频率无关，机关枪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，A错误；
B．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，喇叭常放在音箱内是利用共振现象，B正确；
C．锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的振幅减小，但频率不变，C错误；
D．登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要原因是防止发生共振导致灾害，D错误。
故选B。
2. 某同学对物理必修三课本中涉及到的思想方法进行了总结，以下总结正确的是（ ）
①点电荷的建立采用了理想模型法，任何体积小的带电体都可视为点电荷。②库仑扭秤实验中通过观察悬丝扭转的角度可以比较力的大小，采用了放大法。③电场强度、磁感应强度、电动势都采用了比值定义法。④探究影响电阻因素的实验利用了控制变量的思想。⑤探究影响平行板电容器电容的因素实验中使用静电计的目的是观察电容器电荷量的变化
A. ①②④ B. ②③⑤ C. ②③④ D. ①②③
【答案】C
【解析】
【详解】①点电荷的建立采用了理想模型法，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，体积小的带电体有时不能看做点电荷，故①错误。
②库仑扭秤实验中通过观察悬丝扭转的角度可以比较力的大小，采用了放大法，故②正确。
③电场强度、磁感应强度、电动势都采用了比值定义法，故③正确。
④探究影响电阻因素的实验利用了控制变量的思想，故④正确。
⑤探究影响平行板电容器电容的因素实验中使用静电计的目的是观察电容器电势差的变化，故⑤错误。
故选C。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为，则C处磁场的总磁感应强度大小是
B. 小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，小磁针的N极将会垂直纸面向外转动
C. 如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为BS
D. 如图丁所示，两条通电导线之间的相互作用是通过电场产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A．由安培定则，将两通电导线A、B在C处产生的磁感应强度方向画出，且磁感应强度大小相同，如下图所示
则由矢量合成求出C处磁场的总磁感应强度，由几何关系可得C处磁场的总磁感应强度大小是，故A正确；
B．当导线中通有如图乙所示电流时，导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场，所以小磁针的N极将会垂直纸面向内转动，故B错误；
C．因线框平面与磁场方向平行，所以此时通过线框的磁通量为0，故C错误；
D．图丁所示，两条通电导线之间的相互作用是通过磁场产生的，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个相邻等差等势面，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是（ ）
A. 质点在Q点时动能比P点时小
B. 质点在Q点时加速度方向与等势面a垂直
C. 三个等势面中，a的电势最低
D. 质点在Q点时的加速度比在P点时的大
【答案】B
【解析】
【详解】AC．根据质点的运动轨迹可知，质点所受电场力指向运动轨迹的凹侧，即电场力方向斜向下，因质点带负电，则电场线方向斜向上，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，等势面c的电势最低，等势面a的电势最高，由公式可知，质点在点的电势能小于在点的电势能，由于仅在电场力作用下，则质点在Q点时动能比P点时大，故AC错误；
B．由牛顿第二定律可知，质点加速度方向与电场力方向相同，质点所受电场力方向与电场方向相反，又有电场方向与等势面垂直，则有质点在Q点时加速度方向与等势面a垂直，故B正确；
D．由图可知，等差等势面在点较密，则点的电场强度较大，质点在Q点时的加速度比在P点时的小，故D错误。
故选B。
5. 某竖直弹簧振子的振动图像如图所示，取小球平衡位置为x轴原点，竖直向上为x轴正方向，若0时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则（ ）
A. 2s时弹簧弹力大小为3mg
B. 1~3s内，振子的动量变化量为零
C. 第3s末，弹簧振子的弹性势能为零
D. s时振子位移为4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．取小球平衡位置为x轴原点，竖直向上为x轴正方向，而0时刻弹簧弹力为0，位移为A，有
kA=mg
2s时刻在负的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则弹力为
F=2mg
故A错误；
B．1s末和3s末振子速度方向相反，则1~3s内，振子的动量变化量不为零，故B错误；
C．第3s末，振子通过平衡位置，弹簧弹力等于振子重力，弹簧有形变量，弹簧振子的弹性势能不为零，故C错误；
D．振子振动方程为
s时振子位移为
y=4cm
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量均为2m的木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度为L的细线，细线的另一端系一质量为m的小球C，现将C球的细线拉至水平，由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒
B. 小球C摆到左侧最高点时，两木块刚好开始分离
C. C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为
D. 两木块刚分离时小球C的速度大小为，方向向左
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知，小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统所受外力之和不为零，则木块A和小球C组成的系统动量不守恒，故A错误；
BD．根据题意可知，木块A、B和小球C组成的系统，在小球C摆动过程中，机械能守恒、由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得
此后，木块A受到绳子向左的拉力，木块A、B分离，故BD错误；
C．由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，木块A的位移大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有
则有
可得
解得
故C正确。
故选C。
7. 2022年卡塔尔世界杯的一场场精彩的比赛让全世界球迷感受到了足球运动的魅力。颠球是足球运动中的一项基本功，如图所示，若某次颠球中，足球由静止下落20cm，被重新颠起离开脚背后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与脚部的作用时间是0.2s，足球的质量为400g，重力加速度g大小取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 脚部对足球的平均作用力大小为8N
B. 球从颠出到落回的时间内，重力的冲量为零
C. 足球下落到与脚部刚接触时动量大小为0.8kg·m/s
D. 足球在空中上升阶段与下降阶段合外力的冲量不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
得足球由静止下落到脚背时速度
同理可计算出足球从脚背颠起时的速度大小也为
以向上为正方向，根据动量定理可得
解得脚部对足球的平均作用力大小为
故A错误；
B．根据
球从颠出到落回的时间内，重力的冲量不为零，故B错误；
C．足球下落到与脚部刚接触时动量大小为
故C正确；
D．球在空中上升阶段与下降阶段只受重力作用，所需时间相同，则冲量相同，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，一质量M = 3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m = 1.0kg的小木块A（可视为质点），同时给A和B以大小均为1.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6，g取10m/s2。要使小木块A不滑离长木板B，则长木板B的最小长度为（ ）
A. 0.25m B. 0.4m C. 0.45m D. 0.8m
【答案】A
【解析】
【详解】当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得
（M－m)v0 = (M＋m)v
由能量关系可知
联立代入数据解得
L = 0.25m
故选A。
9. 如图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，图乙为介质中处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像，图甲中质点R的纵坐标，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点R比质点P早振动 B. 这列波的波速为4.8m/s
C. 1.5s末，质点R的纵坐标刚好为零 D. 0.9s末，质点P的加速度达到正向最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙知，t=0时，质点P向上振动，则波沿x正方向传播，质点R比质点P晚振动，故A错误；
B．周期
T=1.2s
波长
这列波的波速为
故B错误；
C．1.5s末，即经过，质点R的纵坐标为负值，故C错误；
D．0.9s末，即经过，质点P的纵坐标为负的最大值，加速度达到正向最大值，故D正确。
故选D。
10. 网课学习离不开智能手机，智能手机有自动调节屏幕亮度功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗，其简化电路如图。图中电路元件、中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能，假设灯泡的电阻不变，由分析可得下列说法正确的是（ ）
A. 为定值电阻，为光敏电阻
B. 有光照射时路端电压一定减小
C. 有光照射时电源的输出功率一定增大
D. 电阻两端电压变化量的绝对值小于灯泡两端电压变化量的绝对值
【答案】B
【解析】
【详解】A．若是光敏电阻，光照射时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，流过和小灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，小灯泡变暗，不符合题意，若是光敏电阻，光照射时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，两端电压减小，流过的电流减小，流过和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，由以上分析可知，为光敏电阻，为定值电阻，故A错误；
BD．由A分析可知，是光敏电阻，照射时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源外电压减小，流过和小灯泡的电流增大，则小灯泡两端的电压增大，电阻两端的电压减小，由串联分压原理可知，由于外电压减小，则电阻两端电压变化量的绝对值大于灯泡两端电压变化量的绝对值，故C错误，B正确；
C．当时，电源输出功率最大，但各个电阻具体参数未知，无法确定出与的大小关系，则无法判断有光照射时电源的输出功率是否一定增大，故C错误；
故选B。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
11. 有关实际中的现象，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大推力
B. 喷灌装置的自动旋转利用了反冲的原理
C. 船舷和码头悬挂一些旧轮胎，可以在船靠岸时增加接触时间，减小码头对船的冲量
D. 玻璃杯从同一高度落在水泥地上比落在草地上容易碎，其原因是玻璃杯落在水泥地上动量改变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大推力，故A正确；
B．喷灌装置的自动旋转利用了反冲的原理，故B正确；
C．船舷和码头悬挂一些旧轮胎，可以在船靠岸时增加接触时间，减小码头对船的作用力,起到缓冲保护的作用，故C错误；
D．玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量变化的快，水泥地对玻璃杯作用力较大，故D错误。
故选AB。
12. 在如图所示电路中，电源电动势，定值电阻。闭合开关S后，电动机正常工作，此时电流表的示数为、电压表的示数为。已知电流表和电压表均为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A. 电源的内阻为
B. 电动机正常工作时电源的输出功率是
C. 若电动机的内阻为，其正常工作时的输出功率为
D. 内阻为的电动机正常工作时电源的效率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意，设电源内阻为，由闭合回路欧姆定律有
解得
故A错误；
B．根据题意可知，电源的输出功率为
故B正确；
C．根据题意可知，电动机的输出功率为
故C正确；
D．根据题意可知，电动机正常工作时电源的效率为
故D错误。
故选BC。
13. 如图所示，在光滑小滑轮O正下方相距h处固定一电量为Q的小球A，电量为q的带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态，此时小球与A点的距离为R。现用力F缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，静电力常量为k，环境可视为真空，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球B所受的重力大小为
B. 细线上的拉力先增大后减小
C. A、B两球之间的距离不变
D. B球的运动轨迹是一段直线
【答案】AC
【解析】
【详解】A．开始处于静止状态，对B球受力分析及结合三角形相似可得
联立解得
故A正确；
BCD．缓慢拉动细线过程，由上述分析可得
其中、、、、均保持不变，所以A、B两球之间的距离也不会改变，即B球的运动轨迹是以A为圆心，以为半径的圆弧，再次结合三角形相似可得
不断减小，其他量都不变，所以细线上的拉力一直减小，故BD错误，C正确。
故选AC。
14. 如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B的质量为4kg
B. 弹簧的最大弹性势能为4.5J
C. 时刻A、B的动能之比为
D. 从到时刻弹簧由伸长状态恢复到原长
【答案】AD
【解析】
【详解】A．t1时刻两物块速度相同
v1=1m/s
根据动量守恒
m1v=(m1+m2)v1
解得
m2=4kg
故A正确；
B．当两物块速度相同时，弹簧弹性势能最大，根据能量守恒
故B错误；
C．时刻A、B速度相同，动能之比为
故C错误；
D．时刻两物块动能之和为9J，与物块A初动能相同，则弹簧弹性势能为0，弹簧恢复原长，此后A先向左运动，后向右运动，B向右运动，弹簧处于拉伸状态，t4时刻A动能为9J，则弹簧弹性势能为0，弹簧恢复原长，故D正确。
故选AD。
15. 如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，大小都为d，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线且垂直于电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初速度大小均为，已知时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，不计粒子间的相互作用，则（ ）
A. 之后射入电场的粒子可能会打到极板上
B. 所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
C. 时刻进入电场的粒子在两板间的最大偏移量为
D. 若粒子的入射速度变为，则无论哪个时刻进入电场的粒子，其从电场射出时的侧向位移都减半
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场，故B正确，A错误；
C．当时刻射入电场的粒子，在时刻，粒子在水平方向上的分速度为，因为两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，则有
则时刻
当该粒子在时刻以速度进入电场，则此时粒子竖直方向上在电场力的作用下，先做匀加速，再匀减速，接着再匀加速和匀减速后回到中线位置，竖直方向的最大速度
其两板间最大偏移量为
联立可得
故C正确；
D．若粒子恰好在一个周期射出电场，由C选项分析可知，粒子的入射速度为时，时刻进入电场的粒子从中线位置射出，从电场射出时的侧向位移为零，当粒子的入射速度变为时，水平方向长度不变，则时间
则在时刻射出电场，此过程中沿着电场方向，粒子先做匀加速运动，再做匀减速运动到沿着电场方向速度为零时射出电场，侧向位移不为零，故D错误。
故选BC。
三、实验题（本题共2小题，共15分）
16. 某学习小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。操作如下：
①将钢球a用轻质细线悬挂于O点，测得摆线长为L。
②将钢球b放在离地面高度为H的支柱上。
③将a球拉至悬线与竖直线夹角为α处，由静止释放后摆到最低点时恰与b球发生弹性碰撞，碰撞后a球把轻质指示针（图中未画出）推移到与竖直线夹角为β处，b球水平抛出后落到地面上，测出b球的水平位移s，当地重力加速度为g。
（1）要使如图所示的实验能完成：b球的质量应_________a球的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）；测得小球的直径如上图所示，小球直径_________mm。
（2）碰后b球的速度_________（用s、g、H表示）；
（3）多次实验，学习小组发现该碰撞过程中不仅动量守恒，机械能也守恒。若已知，作出的关系图线，则该直线斜率的理论值应为_________。
【答案】 ①. 小于 ②. 9.204##0.9202##0.9203##0.9205##0.9206 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 实验中为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故b球的质量应小于a球的质量。
[2] 使用螺旋测微器测得小球的直径如上图所示，螺旋测微器读数规则：测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)，所以小球直径为
（2）[3] 碰后b球做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
由以上各式解得碰后b球的速度
（3）[4] 多次实验，学习小组发现该碰撞过程中不仅动量守恒，机械能也守恒，则满足
化简可得
若已知，设，则，根据动能定理可得a球拉至悬线与竖直线夹角为α处释放小球，当小球运动到最低点与b球碰撞前有
同理a球与b球碰撞后，运动至与竖直线夹角为β处，根据动能定理可得
综合以上各式化简可得
作出的关系图线，则该直线斜率的理论值应为
17. 某实验小组发现一款智能手机内部使用的电池是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势4.50V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用身边的仪器，设计方案对其进行测量。
A．待测手机电池
B.电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）
C.电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）
D.电阻箱（阻值范围0~99.99Ω）
E.电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
F.电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
G.滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流0.2A）
H.滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流0.2A）
I滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.2A）
J。开关，导线若干
（1）实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。
①如果将电流表量程增大到原来的5倍，则应_________（填“串联”或者“并联”）一个阻值为_________Ω的电阻，将改装后的电流表记为；
②为将电压表的量程扩大为0~4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将开关接b，将的滑片移至_________（填“最上端”或“最下端”），将电阻箱调为零，闭合开关，保持开关断开，适当移动的滑片，使电压表示数为3.00V；保持接入电路中的阻值不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为_________V时，完成扩大量程，断开；
③小组成员按照乙所示的实验电路图完成了该实验。图中滑动变阻器应选_________，电阻箱应选_________。（均填写器材前面字母标号）
（2）用改装好的电表测量该电池的电动势和内阻，步骤如下：保持电阻箱的阻值不变，开关接a，闭合、，从下到上移动的滑片，读出电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）的读数U和电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）的读数I，并作出U-I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为_________V，内阻为_________Ω。（结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. 并联 ②. 0.25 ③. 最上端 ④. 2.00 ⑤. H ⑥. F ⑦. 4.20 ⑧. 1.90
【解析】
【详解】（1）①[1][2]将电流表量程增大到原来的5倍,应并联一个电阻，根据欧姆定律可知并联电阻的阻值为
②[3][4]电压表支路与R1上端并联，接通电路前要保证其分压为零，故滑动变阻器滑片应移至最上端；电压表示数为3V且保持R1接入电路的阻值不变时，电压表和R2电压之和可认为始终等于3.0V。当电压表的示数为2.00V时，说明电阻R2两端电压为1.00V，由串联电路分压原理可知，此时R2的电阻为电压表内阻的一半，电压表的量程被扩大为1.5倍，即为0-4.5V。
③[5]滑动变阻器阻值过大，不方便调节，滑动变阻器G取最大值接入电路，也会超过额定电流，故选择滑动变阻器H；
[6]由实验步骤可知电压表要扩大量程为0-4.5V，则串联的电阻箱R2的阻值应能调节为电压表内阻的一半，即电阻箱能调节到，故选电阻箱F；
（2）[7][8]改装后电流表的阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
则有
根据图像斜率和截距有
，
解得
E=4.20V，
四、计算题（本题共4小题，共35分）
18. 如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线为某时刻的波形图，经过0.1s后，其波形如图中虚线所示。P是平衡位置在处的质点，其振幅为5cm。求：
（1）此列波传播速度的可能值；
（2）若波速为，以虚线波形时刻为0时刻，写出质点P的振动方程。
【答案】（1）（n=0、1、2、3…）或（n=0、1、2、3…）；（2）或
【解析】
【详解】（1）由图可知，该列波的波长为
若波沿x轴正方向传播，则
所以
（n=0、1、2、3…）
若波沿x轴负方向传播，则
所以
（n=0、1、2、3…）
（2）若波速为，波沿x轴负方向传播，由虚线波形可判断质点P在平衡位置向y轴负方向振动，则周期
所以振动方程为
或
19. 如图所示，A处质量为m，带电量为q的正粒子，沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐射方向分布的电场），弧虚线的半径为R，然后沿中心线垂直进入一个电压为U的偏转电场，最后打在垂直于放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d，极板长为L，极板的右端与荧光屏之间的水平距离为，P点到的距离为Y，不计粒子的重力。求：
（1）粒子出偏转电场时的偏移距离y
（2）圆弧虚线所在处电场强度E的大小
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）速度反向延长线过水平位移的中点，由图可知
所以
（2）粒子通静电分析器
粒子通过偏转电场
解得
20. 如图所示，质量为1.5kg的木块由四分之一圆弧和水平部分组成，圆弧半径，圆弧和水平部分均光滑。初始，木块固定在光滑地面上，质量为0.5kg的小球B从圆弧最高点静止下滑，运动到水平部分与静止的质量为1kg的小球A发生正撞，碰后小球A落入坑中，其落点距抛出点的高度H=0.45m，水平距离x=0.9m，碰撞后瞬间解除木块的固定使之可以在光滑地面自由运动。g取。
（1）碰后小球A、B的速度和分别是多大？
（2）A、B碰撞过程中损失机械能是多大？
（3）若小球B能返回到木块的圆弧面，求其能上升的高度h最大是多少？若不能返回，请说明原因。
【答案】（1）3m/s， m/s；（2）1.5J；（3）0.0375 m
【解析】
【详解】（1）小球B沿着圆弧面滑到水平面，由动能定理得
解得
A 与B 发生正碰，动量守恒，所以
对A由平抛规律得
，
解得
，
所以碰后小球A、B的速度和大小分别是和。
（2）A、B碰撞过程中损失的机械能是
解得
（3）A、B碰撞后，小球B向左运动，所以碰后小球B 能返回到木块的圆弧面，到达最高点，二者共速，根据动量守恒得
，
解得
由能量守恒得
解得
小球B能返回到木块的圆弧面，其能上升的高度h最大是0.0375m。
21. 如图，绝缘平直轨道和竖直面上半径的半圆形轨道BCD相连，其中AP为光滑轨道，PB间有一个方向竖直向下的匀强电场（场强大小可调节），在半圆形轨道BCD面内有竖直向下的电场，PB之间长。质量为、电荷量为C的带正电小物块1（可视为质点），从A点以的速度向P点运动，在P点与不带电的，质量也为m的物体2发生碰撞，碰后二者粘在一起。PB段的动摩擦因数，其余部分均光滑，。
（1）碰后两物块的速度是多大？
（2）若两物块恰好能到达B点，则的大小应调为多少？
（3）若两物块能进入半圆形轨道，且能通过D点，则的大小调节范围是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）1、2碰撞，动量守恒，根据
解得
（2）对两物块从P到B，由动能定理得
解得
（3）能通过D点，根据牛顿第二定律
从P到D，由动能定理得
解得
所以
相关试卷
81，山西省运城市2023-2024学年高二上学期期末调研物理试题： 这是一份81，山西省运城市2023-2024学年高二上学期期末调研物理试题，共18页。试卷主要包含了保持卡面清洁，不折叠，不破损等内容，欢迎下载使用。
山西省运城市2020-2021学年高二上学期期末调研测试物理试题 图片版含答案： 这是一份山西省运城市2020-2021学年高二上学期期末调研测试物理试题 图片版含答案，文件包含运城市2021年高二期末调研物理试题带答案doc、高二物理答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
山西省运城市2023-2024学年高三上学期摸底调研测试物理试题（解析版）： 这是一份山西省运城市2023-2024学年高三上学期摸底调研测试物理试题（解析版），文件包含山西省运城市2023-2024学年高三上学期摸底调研测试物理试题Word版含解析docx、山西省运城市2023-2024学年高三上学期摸底调研测试物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共31页， 欢迎下载使用。
