山东省德州市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷（Word版附答案）

这是一份山东省德州市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷（Word版附答案），共12页。试卷主要包含了20等内容，欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟．
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上．
2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚．
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效．保持卡面清洁，不折叠、不破损．
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列说法错误的是（ ）
A．光的偏振现象，说明光是一种横波
B．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路
C．电磁波中频率最大的为射线，最容易发生衍射现象
D．射线具有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
2．下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．甲图中条形磁铁靠近圆环的过程
B．乙图中条形磁铁插人线圈的过程
C．丙图中在垂直磁场平面内两导体棒在金属导轨上分别以做匀速直线运动
D．丁图中水平放置的圆形线框直径的正上方有一水平通电直导线，电流逐渐增大
3．如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，均为交点，点是两点连线的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．图中两点为加强点，且振动加快，周期变小
B．图中点为减弱点，且振动减慢，周期变大
C．图中两点到两波源的路程差均为半波长的偶数倍
D．图示时刻点正向上运动
4．某同学为了研究两束单色光和做了一个小实验．先用同一装置做单缝衍射实验，发现光的中央亮条纹更宽．再让单色光和合成一束复色光由空气射入一块平行玻璃砖，经折射又分成两束单色光和，下列光路图符合该同学实验的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性．某同学用下面的实例来检验广告词的科学性，将一个的鸡蛋从16楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为，鸡蛋与地面撞击时间约为．不计空气阻力，则鸡蛋对地面的平均冲击力约为（ ）
A． B． C． D．
6．已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为电流强度，为该位置到长直导线的距离，为常数．如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向如图所示．已知导线在点磁感应强度大小为中电流和中电流强度相等．则点的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示电路中，合上开关后，电压表和电流表的读数分别为，定值电阻消耗的功率为，电容器所带的电荷量为，两电表均为理想电表．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表读数的变化量为，电流表读数的变化量为．下列图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．光纤在现代通信中有着巨大作用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，若纤芯的折射率为，包层材料的折射率为，则当光由纤芯射向包层时，发生全反射的临界角满足．一施工工程要求在某处需要光纤轴线的转弯半径为，设整束光垂直于端面且平行轴入射，为保证所有的光信号都能发生全反射，则在铺设光纤时，光纤纤芯的横截面半径最大为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，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）
9．下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小
B．图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大
C．图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处
D．图丁为大蓝闪蝶在显微镜下其翅膀的光学结构示意图，显现蓝色光泽的原因是上下鳞片间的距离的2倍近似等于蓝光在空气中半波长的奇数倍
10．如图所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部质量为，弹簧劲度系数为，底座质量也为．轻压公仔头部至弹簧弹力为时，由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动．重力加速度为，不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内．下列说法中正确的是（ ）
A．释放公仔头部瞬间，头部的加速度大小为
B．公仔头部运动至最高点时，底座对桌面的压力为0
C．弹簧恢复原长时，公仔头部的速度为0且加速度最大
D．公仔头部做简谐运动振幅为
11．周期性波的很多物理规律和简谐波相同，如图所示，实线和虚线分别为某种波在同一介质的时刻和时刻的波形曲线．和是横坐标分别为和的两个质点，下列说法中正确的是（ ）
A．波长为，若时刻，点向下运动，则波向右传播
B．如果波向左传播，质点在波峰时，则质点一定向上运动
C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为
D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为
12．如图所示，水平固定的光滑长杆左端固定一个挡板，质量为的小滑块套在长杆上靠在挡板的右侧处于静止状态且可在长杆上自由滑动，在小滑块的下端用长为的轻绳悬挂一个质量为的小球．现将小球拉至左端水平位置以初速度竖直向下抛出，轻绳不可伸长，始终处于原长度且没有松驰，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．和组成的系统水平方向上动量守恒
B．小球第一次摆到最低点速度为
C．小球在运动过程中相对最低点所能上升的最大高度为
D．小滑块能获得的最大速度为
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13．（6分）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，从目镜中可以观察到清晰的干涉条纹．回答下列问题：
（1）为方便观察条纹想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以______________；
A．将单缝向靠近双缝方向移动 B．将单缝向远离双缝方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．将屏向靠近双缝的方向移动
（2）若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第1条亮条纹到第9条亮条纹之间的距离为，则单色光的波长______________；
（3）某次实验中单色光的波长为，选用的双缝的间距为，测得第2条亮条纹到第5条亮条纹之间的距离为．则屏与双缝间的距离为______________（结果保留3位有效数字）．
14．（8分）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（四节干电池）、灵敏电流计（满偏电流，内阻）、定值电阻，定值电阻，变阻箱（阻值范围可调），开关，导线若干．同学们思考讨论后设计电路如图甲．
甲 乙
（1）若灵敏电流计（满偏电流，内阻）改装成量程为的电压表，则定值电阻的阻值为______________．
（2）采集灵敏电流计和变阻箱的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，纵截距为，则所测得电池组的电动势______________，内阻______________．（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计中的电流）
（3）组长还组织大家进一步研究，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______________（保留2位有效数字）．
甲 乙
15．（9分）近年来，对具有负折射率人工材料的光学性质及应用的研究备受关注，该材料折射率为负值．如图甲所示，光从真空射入负折射率材料时，入射角和折射角的大小关系仍然遵从折射定律，但折射角取负值，即折射线和入射线位于界面法线同侧．如图乙所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜，顶角为两棱镜斜面相互平行且两斜面间的距离为．一束单色光从棱镜上的点垂直入射，它在棱镜中的折射率为．求：
甲 乙
（1）光能从棱镜斜面射出，的取值范围；
（2）若，则光在棱镜之间的传播距离；
（3）在第（2）问中，光从棱镜射出时相对棱镜入射时的侧移距离．
16．（10分）一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图甲所示，是介质中的三个质点，时刻该波刚好传播到点，质点的振动图像如图乙所示，求：
甲 乙
（1）该波的传播速度；
（2）时，质点的位移大小；
（3）经过多长时间质点第二次到达波谷．
17．（11分）随着全球能源危机加剧，电动汽车逐渐成为家庭购车的首选．小明同学晚上坐电动汽车回家时看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗．小明同学以儿童电动汽车为模型来研究这个现象．儿童电动汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为，内阻为，电动机线圈电阻为．先闭合车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为，再闭合电动机启动后，电流表示数为，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变．求：
（1）车灯电阻；
（2）电动机启动后，车灯的功率减少了多少；
（3）电动机启动后，电动机的输出功率．
18．（16分）如图所示，有一光滑长木板右端接有一竖直的挡板，静止放置在光滑水平地面上．一可视为质点的滑块静止放置在长木板上，与右端挡板的距离为，与左端的距离足够大．和（连同挡板）的质量均为，若某时刻开始，一水平向右的恒力作用在滑块上，开始运动并与发生弹性碰撞，碰撞过程时间极短且碰撞过程中之间的作用力远大于．求：
（1）与第一次相碰后的瞬间，各自速度的大小；
（2）从和第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间；
（3）和第二次碰撞后瞬间，各自的速度大小；
（4）和从第次碰撞后到第次碰撞前的时间内长木板所通过的路程．
高二物理试题参考答案
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有项是符合题目要求的）
1．C 2．B 3．D 4．B 5．A 6．A 7．D 8．C
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，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）
9．AC 10．CD 11．AD 12．BCD
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13．（1）C （2） （3）1.20（每空2分，共6分）
（1）5500 （2） （3）0.25（每空2分，共8分）
15．解：（1）分析可知光线的入射角等于棱镜的顶角，若光线能从棱镜斜面射出，应小于两光线最小的临界角，由
得
所以的取值范围为
（2）光传播的光路图如图所示
由折射定律可知由几何关系可知
（3）由几何关系知
解得
16．解：（1）由乙图可知，质点的振动周期为，由甲图可知，波长
则波速
（2）由乙图可知，振幅，周期，圆频率初相
则质点的位移的函数表达式为
当时，代入数据得位移的大小：
（3）质点第一次到达波谷，由，解得
质点第二次到达波谷
17．解：（1）车灯接通，电动机未起动时，由全电路欧姆定律
得车灯电阻
（2）车灯接通，电动机未起动时，车灯功率
电动机启动后，路端电压
车灯功率
车灯的功率减少了
（3）电动机启动后，通过电动机的电流
电动机的功率
电动机线圈消耗的热功率
电动机的输出功率
18．（16分）解：（1）对，由动能定理
解得：
对第一次碰撞，取向右为正方向，
由动量守恒定律可得：
由能量守恒可得
联立式解得
（2）设从第一次碰撞后到第二次碰撞前
第二次相碰撞时：得
（3）第二次碰撞前为匀速，的速度为
对第二次碰撞，由动量守恒和能量守恒分别得
联立解得
（4）同理（2）（3）可得：
第3次碰撞前瞬间的速度
此时的速度
第3次碰撞后瞬间的速度
此时的速度
以此类推第次碰撞后的速度为
第次碰撞前瞬间的速度
故从第次到第次碰撞经历时间为
这段时间内以速度做匀速运动