201，山东省菏泽第一中学2022-2023学年高二上学期期末模拟检测物理试题

这是一份201，山东省菏泽第一中学2022-2023学年高二上学期期末模拟检测物理试题，共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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. 关于光现象及应用，下列说法正确是（ ）
A. 泊松亮斑证明光具有波动性，光的偏振证明光是纵波
B. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射现象
C. 用透明的标准半面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
D. 在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低
【答案】C
【解析】
【详解】A．泊松亮斑是光的衍射现象形成的，证明了光具有波动性。光的偏振证明光是横波，故A错误；
B．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射现象，故B错误；
C．用透明的标准半面样板检查光学平面的平整程度是利用了薄膜干涉原理，即利用了光的干涉现象，故C正确；
D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，物体的光线经水发生折射，且折射角小于入射角，则根据光路可逆，认为物体在折射光线的延长线上，即看到的物体的像将比物体所处的实际位置高，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，面积为S的矩形线框处在足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为B。现使线框以边为轴，从图示位置开始匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A. 转动过程线框中一直没有感应电流
B. 转过角时，穿过线框的磁通量为
C. 转过角时，穿过线框的磁通量为
D. 转过角过程中，穿过线框的磁通量变化量为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．线框以边为轴，从图示位置开始匀速转动过程中，磁通量发生变化，所以有感应电流产生，故A错误；
B．线框以边为轴，从图示位置转过角时，穿过线框的磁通量为
故B正确；
C．线框以边为轴，从图示位置转过角时，线框与磁场平行，所以穿过线框的磁通量为0，故C错误；
D．转过角过程中，穿过线框磁通量变化量为
故D错误。
故选B。
3. 电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且骑行简单方便，受到广大上班族的喜欢。下表为某品牌电动自行车的铭牌，显示了电动车的信息及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，则由该铭牌可以求得电动自行车的电动机内阻约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由表格中数据可得
解得
故选A。
4. 如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，该运动可看成简谐运动。从某次摆球到达右侧最大位移处开始计时，摆球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的摆长约为
B. 单摆的位移x随时间t变化的关系式为
C. 从到的过程中，摆球的动能逐渐增加
D. 从到的过程中，摆球的加速度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由公式
解得
故A错误；
B．由振动图象读出周期
T=0.8s
振幅
A=2cm
又根据
则单摆的位移x随时间t变化的关系式为
代入数据得
故B正确；
C．由图像可知从到的过程中，摆球远离平衡位置，则动能逐渐减少，故C错误；
D．同理可以看出从到的过程中，摆球靠近平衡位置，则加速度逐渐减小，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，、、为定值电阻，为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。先将开关S闭合，待电路稳定后，再将滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数减小
B. 消耗的功率增大
C. 消耗的功率减小
D. 电源内部消耗的功率减小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．因为无论串联还是并联，其中一个用电器电阻变小总电阻变小，由题可知将滑动变阻器的滑片向右滑动时，减小，则总电阻减小，根据串反并同原则，则电流表的示数增大，消耗的功率减小，消耗的功率减小，故AB错误，C正确；
D．因为电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中干路电流增大，因为内功率为
所以电源内部消耗的功率增大，故D错误。
故选C。
6. A、B、C、D是以AD为直径的半圆弧上的四个点，O为半圆弧的圆心，。在A、D处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，此时O点的磁感应强度大小为B0。若将A、D处的长直导线分别移至B、C处，则此时O点的磁感应强度大小为（ ）
A. B0B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设长直导线在O点的磁感应强度大小为B，根据安培定则和叠加原理
解得
故选D。
7. 如图所示为某半圆柱体玻璃砖的横截面，为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿方向由真空从面射入玻璃砖，之后分成两束分别从D、E两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射）。已知该玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，则下列说法正确的是（ ）
A. a光和b光在玻璃砖中的传播速度相等
B. a光和b光在玻璃砖中的传播时间相等
C. 从D点射出的为b光，从E点射出的为a光
D. 若从水中射入空气时，a光发生全反射的临界角更大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据公式
可知，由于该玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故a光和b光在玻璃砖中的传播速度不相等，A错误；
B．连接C、D和C、E，设，，玻璃砖的半径为R，则有
设玻璃砖对a光的折射率为，对b光的折射率为，则有
因，故，a光在玻璃砖中的传播时间为
b光在玻璃砖中的传播时间为
设复色光从真空射入玻璃砖的入射角为，则有
联立解得
B正确；
C．由题意可知，该玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故可得从D点射出的为a光，从E点射出的为b光，C错误；
D．根据公式
由于玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，若从水中射入空气时，b光发生全反射的临界角更大，D错误。
故选B。
8. 如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧．两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m．速度方向向左，则下列说法正确的是（ ）
A. P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变
B. 当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大
C. 两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动
D. 从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度一直减少
【答案】B
【解析】
【详解】A．对于P、Q两个滑块(包括弹簧)组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能与弹性势能相互转化，故A错误；
B．P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q先做减速运动后加速运动，当与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；
C．设最终P、Q两个滑块的速度分别为和，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得
根据系统的机械能守恒得
解得
，
故C错误；
D．从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D错误。
故选B。
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（ ）
A. 微观粒子的能量是不连续的，只能取一些特定的值
B. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并捕捉到了电磁波，证实了自己的预言
C. 当急救车从我们身边疾驰而过，我们听到急救车鸣笛的音调会由高变低
D. 一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化
【答案】AC
【解析】
【详解】A．微观粒子的能量是不连续的，只能取一些特定的值，故A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的预言，故B错误；
C．根据多普勒效应，当急救车从我们身边疾驰而过，我们听到的急救车鸣笛的音调会由高变低，故C正确；
D．一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由
知波长变长，故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示，在同一直线上的两个振源A、B相距，时刻开始A、B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A、B产生的简谐横波在时在连线的中点C相遇，则（ ）
A. 两列波的波长均为
B. C点为振动加强点且振幅为
C. 时B点在平衡位置且向上振动
D. 内C点通过的路程为
【答案】A
【解析】
【详解】A． 根据乙丙图像可知，A、B的振动周期为，A、B产生的简谐横波在时在连线的中点C相遇，可知两列波各经过3个周期，A、B相距，可知两列波的波长均为，A正确；
B．两列波同时传到C点，且振动方向相反，因此C点为振动减弱点且振幅为，B错误；
C．根据图像A波传到B位置需要6s向上振动，时B波经过六个周期，因此向下振动，AB两个波源的周期相同即角速度相同，B的振幅大于A的振幅，可知对于同一个质元B波因其振动的能量更大即速度更大，因此合速度向下，在平衡位置且向下振动，C错误；
D．内C点未振动，C点振动半个周期，故通过的路程为，D正确。
故选AD。
11. 2022年冬奥会将在北京举行，冰壶是冬奥会的传统比赛项目。在冰壶动中运动员可以通过冰壶刷摩擦冰面来控制冰壶的运动。在某次训练中，A壶与静止的B壶发生对心碰撞，碰后运动员用冰壶刷摩擦B壶运动前方的冰面。碰撞前后两壶运动的图线如图中实线所示，已知与平行，且两冰壶质量相等，山图像可得（ ）
A. 碰后B壶的加速度大小为
B. 碰后至停止的过程中，A、B两壶的运动时间之比为1：4
C. 两冰壶发生的碰撞为弹性碰撞
D. 碰后至停止的过程中，A、B两壶所受摩擦力的冲量大小之比为1：3
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图像可知，A壶的加速度为
可知
则碰后B壶的加速度大小为
A错误
B．由于A、B壶碰撞的过程中，动量守恒，则有
根据图像可得
则可得碰后至停止的过程中，A壶的运动时间为
故碰后至停止的过程中，A、B两壶的运动时间之比为1：4，B正确；
C．设两壶的质量为m，碰前两壶的动能为
碰后两壶的动能为
可得两冰壶发生的碰撞不为弹性碰撞，C错误；
D．根据动量定理可得
故可得碰后至停止的过程中，A、B两壶所受摩擦力的冲量大小之比为1：3，D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为介质中处的质点b的振动图象．下列说法正确的是
A. 这列波的传播方向沿x轴的负方向
B. 这列波的传播速度是
C 再经过，质点b沿x轴正方向运动了10m
D. 时刻，质点a的运动方向沿y轴负方向
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由乙图知，时刻，质点b向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由乙图知，质点的振动周期为，由甲图知，波长，则波速为：，故B正确；
C．简谐横波沿x轴正方向传播，质点b只上下振动，不沿x轴正方向运动，故C错误；
D．由甲图知，时刻质点a正y轴正方向运动，因为，所以时刻，质点a的运动方向沿y轴负方向，故D正确．
三、实验题：本题共2小题，共14分
13. 如图甲所示，某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。
（1）在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，停表停止计时，读出这段时间。则该单摆的周期为______。
（2）由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长，分别测出对应的单摆周期，作出图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为，图线的斜率为，则小球的直径为______，当地的重力加速度为______。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期为
（2）[2][3]由单摆周期公式
整理得
可得图线的斜率为
解得重力加速度为
由题意可知横轴截距为，则有
解得小球的直径为
14. 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填 AB BC CD 或 DE ）。
（2）已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为______kg·m/s。（计算结果保留三位有效数字）
【答案】（1） ①. BC ②. DE
（2） ①. 0.420 ②. 0.417
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据实验原理可知，小车A碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择BC段计算A碰前的速度。两小车碰后连在一起仍做匀速直线运动，所以选择DE段计算A和B碰后的共同速度。
【小问2详解】
[1]碰后两小车的速度为
则碰后两小车的总动量为
[2]碰后两小车的速度为
则碰后两小车的总动量为
四、计算题：本题共4小题，共46分
15. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形图如图甲所示，此时质点B刚开始振动。图乙表示处的质点A的振动图像。
(1)写出质点A的位移y随时间t变化的关系式；
(2)求质点A从到时间内通过的路程s；
(3)求从时刻开始，经多长时间位于处质点C（图中未画出）通过的路程为0.4m？
【答案】(1) ；(2) ；(3)
【解析】
【详解】(1)根据振动方程
根据题意

解得
(2) 时
质点A从到时间内通过的路程s
(3)根据题意
16. 如图所示ABC部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，已知这部分光照射圆弧AC的弧长为，求该材料的折射率。
【答案】
【解析】
【详解】设弧长为的圆弧所对的圆心角为α
根据几何知识，全反射的临界角为
根据全反射条件
解得
17. 如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=4Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=16Ω，定值电阻R2=16Ω，R3=3Ω，R4=5Ω，电容器的电容C=30μF。开关S闭合电路稳定后，求：
（1）滑动变阻器滑片滑到最右端时，电压表的示数；
（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时电源有最大输出功率，并求出最大输出功率；
（3）滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端过程中，通过R4的电量
【答案】（1）8.8V：（2），9W；（3）
【解析】
【详解】（1）滑动变阻器滑片滑到最右端时，R1、R2先并联后与R3串联，则有
（2）当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，则有
解得
又
解得
所以当滑动变阻器阻值为时，电源的输出功率最大。最大输出功率为
（3）滑动变阻器在最左端时，电容器两端电压为U1，则有
滑动变阻器在最右端时，电容器两端电压为U2，则有
通过R4的电量为
18. 如图所示，质量为m的物块A与质量为2m的物块B静置于光滑水平面上，B与一个水平轻质弹簧拴接。现使物块A获得水平向右的初速度v0，A与弹簧发生相互作用，最终与弹簧分离，全过程中弹簧始终处于弹性限度内。
（1）求两物块最终分离时各自的速度；
（2）在两物块相互作用过程中，求当物块A的速度大小为时弹簧的弹性势能；
（3）如果在物块B的右侧固定一挡板（挡板的位置未知，图中未画出），在物块A与弹簧分离之前，物块B与挡板发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后物块B以碰撞前的速率反向弹回，碰撞后的瞬间立即撤去挡板，求物块B的速度为多大时与挡板相撞弹簧可以获得最大的弹性势能，最大弹性势能是多少？
【答案】（1），；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）取水平向右为正方向，设与弹簧分离时、的速度分别为、，有动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
，
（2）在两物块相互作用过程中，由动量守恒定律和能量守恒定律得
当时
，
当时
，
（3）当物块与物块动量相等时与挡板相撞，弹簧可以获得最大的弹性势能。设物块与物块动量相等时，物块的速度为，物块的速度为，物块与挡板碰撞前，有
解得时，可获得最大值，最大值为
自重
额定电压
载重
额定电流
最大运动速度
额定输出功率