山东省济宁市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附答案）

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高二物理
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.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，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：共8小题，每小题3分，共24分。
1.下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是（ ）
A.单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时，摆球所受合力为零
B.物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振
C.在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高
D.在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点也会随波迁移
2.在生活中躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。如图所示，假设手机和手机外壳总质量约为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机反弹速率为碰撞前的，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度，下列分析正确的是（ ）
A.手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B.手机对眼睛的冲量大小约为
C.手机对眼睛的平均作用力大小约为
D.手机与眼睛作用过程中手机的动量变化大小约为
3.2023年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。已知电导率就是电阻率的倒数，即。下列说法正确的是（ ）
A.电导率越小，其导电性能越强B.电导率与材料的长度有关
C.电导率与材料的横截面积有关D.电导率与温度有关
4.如图所示，直线沿竖直方向，的右方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。一粒子源位于上的点，能沿图示方向发射不同速率、质量为、重力可忽略、电荷量为的同种粒子，所有粒子均能经过上的点从右侧磁场进入左侧磁场，已知，则粒子的速度可能是（ ）
A.B.C.D.
5.在如图甲所示的电路中，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（ ）
A.图线表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况
B.图线表示电压表的示数随电流表示数变化的情况
C.此过程中电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值变大
D.此过程中电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值变小
6.两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间。内部为空气时，用单色光垂直照射玻璃板上表面，产生等间距的明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A.观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧
B.干涉条纹是由空气膜上下两个表面的反射光叠加而成
C.若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将变大
D.若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将保持不变
7.如图为简易多用电表的电路图。电源为直流电源；、、、和是定值电阻；表头G的满偏电流为，内阻为；虚线方框为换挡开关；端和端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位，分别为直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧挡。则以下说法中正确的是（ ）
A.在使用欧姆表中“”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，应该选择更小倍率挡
B.多用电表的端应与黑色表笔相连接
C.开关接1时比接2时电表量程小
D.若要使用直流电压挡，则换挡开关应与5相连
8.如图所示，质量均为的物块、与劲度系数为的轻弹簧固定拴接，竖直静止在水平地面上。物块正上方有一个质量也为的物块，将由静止释放，与碰撞后立即粘在一起，碰撞时间极短，之后的运动过程中物块恰好没有脱离地面。忽略空气阻力，轻弹簧足够长且始终在弹性限度内，重力加速度为。以下说法正确的是（ ）
A.组合体的最大加速度为B.组合体的最大加速度为
C.物块与地面间的最大作用力为D.物块与地面间的最大作用力为
二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。
9.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是（ ）
A.玻璃砖对光的折射率为
B.光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度大
C.光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于
D.经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更宽
10.如图甲所示，在同一直线上的两个振源、相距，时刻开始、在纸面内沿竖直方向上下振动，其振动图像分别如图乙、丙所示。由、产生的简谐横波在时在连线的中点相遇，则（ ）
A.两列波的波长均为B.时点在平衡位置且向上振动
C.点为振动减弱点且振幅为D.0至内点通过的路程为
11.在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，在匀强磁场（磁场方向垂直于前后表面），有一载流导体，已知上表面宽为，侧面高为（已在图中标出），若通过导体的电流为，电压表示数为，电子的电荷量为，导体单位体积内的自由电子数为，下列说法中正确的是（ ）
A.导体内形成的霍尔电场
B.若图中的电流是电子的定向运动产生的，则下表面比上表面地势低
C.洛伦兹力对电子做正功
D.磁感应强度大小为
12.如图，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，A、B、C的质量分别为、、。开始时C静止，A、B间动摩擦因数为，A、B一起以的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，则（ ）
A.A与C碰撞后瞬间，C的速度为B.B相对A滑行的时间为
C.A与B之间摩擦产生的热量为D.长板的最小长度为
三、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（6分）为了测定一节干电池的电动势和内阻，现准备了下列器材：
①待测干电池（电动势约为，内阻约为）
②电流表（满偏电流为，内阻为）
③电流表（量程，内阻约为）
④滑动变阻器（，）
⑤滑动变阻器（，）
⑥定值电阻
⑦开关和导线若干
（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是__________（填“”或“”）。
（2）在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材代号。（ ）
（3）如图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的图线（为电流表的示数，为电流表的示数），由该图线可求出被测电池的电动势__________，内阻__________。（结果均保留两位数字）
14.（8分）在“利用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）某同学用停表测量单摆的周期。实验时，释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值，为了尽量减小实验误差，请你提供一个改进方案：__________。
（2）单摆的长度应为摆线长度加摆球的半径之和，甲同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图1所示，由图可知摆球的直径__________。
（3）乙同学没有测量摆球的直径，直接通过改变摆线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与数据，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图2所示，、均为已知量。由图像可知，摆球的直径__________，当地重力加速度__________（用、表示）。由于没有考虑摆球的半径，由此种方法得到的重力加速度的值与实际的重力加速度的值相比会__________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
15.（8分）如图所示，直角三角形是由某种材料制成的光学元件的横截面。一束单色光从边上的点入射，长度为，入射光与边成，经面折射、面反射后垂直面射出。已知，长度为，光在真空中的传播速度为。求：
（1）单色光在元件中临界角的正弦值；
（2）单色光在元件里的传播时间（不考虑光的多次反射）。
16.（10分）如图所示，间距为、足够长的两条平行金属导轨与水平面成夹角固定放置，导轨上端电阻箱与电动势、内阻不计的电源串联，电阻箱阻值的调节范围足够大，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨所在的平面向下，开关闭合，质量为、电阻为的导体棒垂直导轨放置，始终处于静止状态，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导线、导轨的电阻均忽略不计，重力加速度，、。求：
（1）当电阻箱阻值为时，导体棒所受安培力的大小；
（2）电阻箱的阻值范围。
17.（12分）彩带舞是一种民间舞蹈艺术，每逢节日，人们跳起彩带舞，营造一种欢乐祥和的氛围。若某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波，彩带上有、两质点，两质点平衡位置间的距离为，、两质点振动图像分别如图甲、乙所示。求：
（1）该简谐横波的波长；
（2）若该简谐横波的传播速度为，通过计算判断该波的传播方向。
18（16分）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为。重力加速度取。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？
（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？
济宁市第一中学
2023—2024学年度第二学期质量检测（一）
高二物理答案
一、选择题
二、非选择题
13.（6分）（1）（1分）
（2）（2分）
（3）1.5（2分） 0.90（1分）
14.（8分）（1）测量单摆做多次全振动的时间，用总时间除以全振动的次数（1分）
（2）1.220（2分）
（3）2b（2分） （2分） 一样（1分）
15（8分）【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由题意得：面的入射角为，面的折射角为，
，，
（2）设光在该元件中的速度为，
由射到的光程，
由射到的光程为，
光在元件中的传播时间为，，
16（10分）【答案】（1）；（2）
【详解】（1）当电阻箱阻值为时，电路中的电流为
根据左手定则可知导体棒所受安培力方向沿斜面向上，大小为
（2）导体棒在斜面上的最大静摩擦力，即滑动摩擦力大小为
对导轨进行受力分析，导轨始终处于静止状态，则安培力的极大值和极小值分别在导轨沿斜面向上和向下的滑动临界状态时取得，有
又根据，
代入数据，解得，
电阻箱的阻值范围
17（12分）【答案】（1）若波从向传播，则（，1，2，3……）；若波从向传播，则（，1，2，3……）（2）波由向传播
【详解】（1）若波从向传播，则在时刻向下振动，在波谷，则
解得（，1，2，3……）
若波从向传播，则在时刻向下振动，在波谷，则
解得（，1，2，3……）
（2）若该简谐横波的传播速度为，则波长
由（，1，2，3……）可知，则波由向传播。
18（16分）【答案】（1），；（2）B先停止；；（3）
【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为、，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有，
解得，
（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，二者运动的过程中，若A一直向右运动，一直到停止，则对A由动量定理可得，则
B一直向左运动，则，解得
可知B先停止运动，该过程中B的位移，解得
从二者分开到B停止，A若一直向右运动，由动量定理可得
B停止时A的速度，解得
对A由动能定理可得
则位移
这表明在时间内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边的距离为
B位于出发点左边处，两物块之间的距离为
（3）时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为，由动能定理有，解得
故A与B将发生碰撞.设碰撞后A、B的速度分别为以和，由动量守恒定律与机械能守恒定律有，
解得，
这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为时停止，B向左运动距离为时停止，由运动学公式，
解得，
小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
B
D
B
A
B
A
C
ABC
CD
AD
BC