山东省枣庄市2022-2023学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)

这是一份山东省枣庄市2022-2023学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了多选题，单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、多选题
1、从1822年至1831年的近十年时间里，英国科学家法拉第心系“磁生电”。在他的研究过程中有两个重要环节：（1）敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想；（2）通过大量实验，将“磁生电”（产生感应电流）的情况概括为五种：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。结合你学过的相关知识，试判断下列说法正确的是( )
A.环节（1）提出“磁生电”思想是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启发
B.环节（1）提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电”现象做出合理解释
C.环节（2）中五种“磁生电”条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”
D.环节（2）中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”这一条件
2、如图所示，一列简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是( )
3、如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为光敏电阻（照射光强度越大，电阻越小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则( )
A.电压表的示数减小B.电源的效率变小
C.电容器上的电荷量不变D.小灯泡变亮
4、如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为.下列说法正确的是( )
A.MN间距离为5cmB.振子的运动周期是0.2s
C.时，振子位于N点D.时，振子具有最大加速度
5、在冰壶测试训练中，利用红壶去正碰静止的蓝壶，两冰壶质量相等，利用传感器测量技术绘出碰撞前后两壶运动的图线如图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，则( )
A.碰后蓝壶速度为0.8m/s
B.碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受摩擦力
C.碰后蓝壶移动的距离为2.4m
D.两壶发生了弹性碰撞
二、单选题
6、超纯水是为了研制超纯材料（半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等），应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其他适当的超临界精细技术生产出来的水，其电阻率大于18 MΩ·cm，或接近18.3 MΩ·cm极限值（25 ℃）。下列说法正确的是( )
A.电阻率和温度无关
B.超纯水电阻率大，导电能力非常微弱
C.超纯水的电阻率和存放容器的横截面积有关
D.去离子化制作超纯水，制作前、后电阻率并无变化
7、夏天的河上，有几名熟悉水性的青年将绳子挂在桥下荡秋千，绳子来回荡几次后跳入河中，现把秋千看成单摆模型，图为小明在荡秋千时的振动图象，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是( )
A.该秋千的绳子长度约为10m
B.图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零
C.小明荡到图中对应的b点时，动能最小
D.小王荡秋千时，其周期大于6.28s
8、一束光线从空气射向折射率为的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是( )
A.B.
C.D.
9、下列情况能产生感应电流的是( )
A.如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动
B.如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时
C.如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
D.如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时
10、在东京奥运会赛场，我国运动员朱雪莹、刘灵玲包揽蹦床女子冠亚军，分析朱雪莹比赛录像得到某次动作过程的时间分配是：从最高点落下到触网用时0.750s，接着用时0.300s离网，又用时1.500s再触网。若运动员在离网和触网时均处于直体正立状态，运动员体重50kg，身高1.65m，忽略空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.运动员在接触网的时间里受到的平均弹力大小为3000N
B.运动员在接触网的时间里网对运动员做功为225J
C.运动员一次上行过程中，网对运动员的冲量大小为750N·s
D.运动员一次下行过程中，网对运动员的冲量大小为525N·s
11、如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方，使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，P书写式激光笔白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹，图中相邻竖直虚线的间距均为（未标出），印迹上P、Q两点的纵坐标为和，忽略空气阻力，重力加速度为g，则( )
A.激光笔在留下P、Q两点时加速度相同
B.激光笔在留下PQ段印迹的过程中，弹簧弹力对激光笔做功为
C.该弹簧振子的振幅为
D.该弹簧振子的振动周期为
12、如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是( )
A.水火箭的推力来源于水火箭外的空气对它的反作用力
B.水喷出的过程中，水火箭和水的机械能守恒
C.水火箭获得的最大速度为
D.水火箭上升的最大高度为
三、实验题
13、国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题：
（1）为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________；
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.入射球和被碰球半径必须相同
C.入射球和被碰球的质量必须相等
D.必须测出桌面离地的高度H
E.斜槽轨道必须光滑
（2）国庆同学在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为____________；
（3）为了完成本实验，测得入射小球质量，被碰小球质量，O点到M、P、N三点的距离分别为，若两球间的碰撞是弹性碰撞，应该有等式_______成立。
A.B.
C.D.
14、某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
A.电流表（量程3mA，内阻为199Ω）
B.电流表（量程3A，内阻为1Ω）
C.电压表V（量程3V，内阻很大）
D.滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，额定电流2A）
E.定值电阻
F.定值电阻
以及待测干电池，开关、导线若干。
同学们根据提供的器材，设计了如图所示的实验电路图。
（1）请根据设计的电路图，将实物图中连线补充完整；
（2）为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择________（选填“”或“”），定值电阻应选择________（选填“”或“”）；
（3）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图所示的图线。则该小组同学测定的干电池内阻________Ω。（填含有a、b、c的表达式）
四、计算题
15、如图所示，电源电动势，小灯泡L标有“ ”，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光.现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，电动机的内阻.求：
（1）电动机正常工作时输出的机械功率.
（2）电动机正常工作的效率.（计算结果均保留两位小数）
16、如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，周期，求：
（1）这列波传播的方向及传播的速度；
（2）从时刻开始，波传播3s后，处的质点运动的路程为3m，求该质点的振幅和的位移。
17、由透明介质制成的半圆柱光学元件，其横截面如图所示，半圆的圆心为O。一单色细光束AB从空气射向圆柱体的B点，入射角，折射光线在圆弧上的D点（图中未画出）恰好发生全反射。已知该光束在圆弧MDN上再经一次反射后从直径MN射出，透明介质对该光束的折射率，真空中的光速为c。
（1）求光束在光学元件中传播速度的大小；
（2）画出光束AB从射入到射出的光路图，并求光束从元件射出时的折射角。
18、如图所示，一轻弹簧直立在水平地面上，轻质弹簧两端连接着物块B和C，它们的质量分别为，，开始时B、C均静止。现将一个质量为的物体A从B的正上方高度处由静止释放，A和B碰后立即粘在一起，经到达最低点，之后在竖直方向做简谐运动。在运动过程中，物体C对地面的最小压力恰好为零。已知弹簧的弹性势能表达式（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内，忽略空气阻力，重力加速度。求：
（1）物块A、B碰后瞬间的速度大小；
（2）弹簧的劲度系数k及物块C对地面的最大压力。
参考答案
1、答案：AC
解析：AB.法拉第敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想，是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启发，故A正确，B错误；
C.环节（2）中五种“磁生电”条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”，故C正确；
D.环节（2）中“在磁场中运动的导体”这种情况，可以视为运动的导体存在于某一假想的闭合回路中，当导体运动时，穿过闭合导体回路的磁通量会发生变化，故D错误。
故选AC。
2、答案：BC
解析：由图可知波长为.若波沿x轴正方向传播，传播的距离为，波速为。当时，，故B正确；若波沿x轴负方向传播，传播的距离为，波速为，当时，，故C正确.
3、答案：BD
解析：小灯泡L和串联后和C并联，再与串联，电容器在电路稳定时相当于断路。当增大照射光强度时，光敏电阻减小，电路的总电阻减小，总电流增加。即通过的电流增大，流过小灯泡的电流增大，则小灯泡变亮；由欧姆定律知，电压表的示数增大，电路外电阻减小，根据，故电源效率降低。电容器板间电压，I增大，则减小，根据可知，电容器上的电荷量减小。
故选BD。
4、答案：BC
解析：M、N间距离为，选项A错误；因，可知振子的运动周期是，选项B正确；由可知，时，即振子位于N点，选项C正确；由可知时，此时振子在O点，振子加速度为零，选项D错误。
5、答案：AB
解析：AD、由图可知，碰前红壶的速度，碰后速度为，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为v，两壶碰撞过程系统动量守恒，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：，代入数据解得：；碰撞前的动能：，碰撞后的动能为：，,碰撞过程机械能有损失，碰撞为非弹性碰撞，故A正确、D错误；B、根据图象的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，故B正确；C、根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，可得碰后蓝壶移动的位移大小：，故C错误。
故选：AB。
6、答案：B
解析：电阻率和温度有关，A错误；超纯水电阻率大，导电能力非常微弱，B正确；超纯水的电阻率和存放容器的横截面积无关，C错误；去离子化制作超纯水，超纯水中离子浓度较低，导电能力较弱，电阻率较大，制作前、后电阻率发生变化，D错误。
7、答案：A
解析：
8、答案：C
解析：光在两种介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以A错误；由反射定律得反射角为45°，根据折射定律得，故B、D错误，C正确。
9、答案：D
解析：A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。
B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。
C．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。
D．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。
故选D。
10、答案：A
解析：A.从最高点落下到触网用时，则第一次触网的速度大小，由于又用时再触网，则第一次离网的速度大小，运动员在接触网的时间里有，解得，A正确；
B.根据动能定理运动员，在接触网的时间里有，由于，则有，B错误；
CD.运动员一次上行过程中，有，解得，网对运动员的冲量大小，CD错误。
故选A。
11、答案：B
解析：A.加速度是矢量，激光笔在留下P、Q两点时加速度大小相等，方向相反，故A错误；
B.在激光笔留下PO段印迹的过程中，根据动能定理可知，合外力做功为零，但重力做正功为，故弹力对物块做负功，为，故B正确；
CD.记录纸匀速运动，振子振动的周期等于记录纸运动位移所用的时间，则周期，振幅为，故CD错误。
故选B。
12、答案：D
解析：水火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误；水喷出的过程中，瓶内气体做功，水火箭和水的机械能不守恒，B错误；在水喷出后的瞬间，水火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有，解得，C错误；水喷出后，水火箭做竖直上抛运动，有，解得，D正确。
13、
（1）答案：AB
解析：A.斜槽轨道末端的切线必须水平，以保证做平抛运动，选项A正确；
B.入射球和被碰球半径必须相同，以保证两球正碰，选项B正确；
C.入射球质量要大于被碰球的质量，以防止入射球反弹，选项C错误；
D.两球均做平抛运动，竖直高度相同，时间相同，没必要测出桌面离地的高度H，选项D错误；
E.斜槽轨道没必要必须光滑，只需小球到达底端时速度相同即可，选项E错误。
故选AB。
（2）答案：3:2
解析：设落地时间为t，则有，而动量守恒的表达式为，即，代入数据可得。
（3）答案：AD
解析：若碰撞是弹性碰撞，动能守恒的表达式为。，即。两球相碰前后的动量守恒，则有，即，若碰撞是弹性碰撞则有，故选AD.
14、答案：（1）见解析
（2）；
（3）
解析：（1）实物图连线如下图所示：
（2）由于滑动变阻器最大阻值为50，一节干电池的电动势约为1.5V，所以干路电流不超过，则电流表量程过大，电流表量程不够，因此需要将电流表进行扩量成改装，其并联的定值电阻应选择阻值较小的。
（3）根据电表改装原理可知通过干电池的电流与电流表示数I之间的关系满足，所以图象斜率绝对值的表示干电池的内阻，即。
15、答案：（1）
（2）
解析：（1）根据题意可得灯泡正常工作时其两端电压为，
电流
设电源内阻为r，开关S接1时，
根据闭合电路欧姆定律有：
代入数据：；
开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有：
代入数据解得：；
输入电动机的功率为：
电动机的发热功率为：
电动机输出的机械功率
（2）电动机的效率为：
16、答案：（1）沿x轴正方向传播，10m/s（2）0.2m；
解析：（1）周期，因此波从实线位置到虚线位置的时间间隔
假设波沿x轴负方向传播，则
解得，因此假设不成立，则这列波沿x轴正方向传播，则
解得
波传播的速度
（2）由题有
处的质点运动的路程
解得
该质点的振动方程为
则当时，该质点的位移为
17、答案：（1）（2），45°
解析：（1）根据得光束在光学元件中传播速度的
大小为
（2）由题意光路图如图所示
根据得B点的折射角为
因为在D点刚好发生全反射，故由得D点的入射角为
由几何关系得，P点的入射角为
即在P点刚好发生全反射，因为BD与DP垂直。QP与DP垂直，所以BD和QP平行，所以出射点的入射角为，则光束从元件射出时的折射角为45°。
18、答案：（1）1m/s（2）120N/m，10N
解析：（1）从A开始下落到A、B碰撞前瞬间过程，对A由动能定理得
代入数据解得
A、B碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以向下为正方向，由动量守恒定律得
代入数据解得
（2）碰撞后A、B做简谐运动，设在平衡位置时弹簧的压缩量为，则
A、B上升到最高点时C对地面的压力最小为零，设此时弹簧的伸长量为，对C，由平衡条件得
A、B做简谐运动的振幅
设在A、B碰撞位置弹簧的压缩量为，由平衡条件得
从A、B碰撞后瞬间到A、B到达最低点过程，由机械能守恒定律得
解得
A、B到达最低点时弹簧的弹力最大，C对地面的压力最低，设地面对C的最大支持力为F，对C，由平衡条件得
代入数据解得
由牛顿第三定律可知，C对地面的最大压力大小
方向竖直向下。