2024-2025学年山东省枣庄市薛城区、山亭区高二（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年山东省枣庄市薛城区、山亭区高二（上）期末物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.1820年奥斯特发现了电的磁效应，从此人类开始进入电磁时代。下列关于磁场的表述正确的是( )
A. 为了形象的描述磁场安培提出了磁感线的概念 B. 两个磁极相近的地方，磁感线可以相交
C. 由B=FIL可知B由F、I、L决定 D. 磁通量虽然有大小和方向，但是是标量
2.电影《地心末日》中的科学家认为地磁场是由地核周围的熔融状态带电铁离子围绕地核转动产生的，则铁离子转动的方向为( )
A. 转动的方向沿经度方向从东往西看为顺时针方向 B. 转动的方向沿经度方向从东往西看为逆时针方向
C. 转动的方向沿纬度方向从北往南看为顺时针方向 D. 转动的方向沿纬度方向从北往南看为逆时针方向
3.下列关于电磁波的认识正确的是( )
A. 电磁波是振动形式在介质中的传播 B. 用紫外线消毒，主要应用紫外线的热效应
C. 普朗克为了解释黑体辐射提出了能量子假说 D. 赫兹预言了电磁波的存在
4.风力发电实质是将空气的动能转化为电能。我国研究的海上风力发电风车的发电功率达到世界领先水平。现有一风力发电风车转动时形成的横截面积为S，垂直截面的风速为v，空气的密度为ρ、风车发电的效率为η。则该风车的发电功率为( )
A. 12ρv3ηs
B. ρv2ηs
C. 12ρv2ηs
D. ρv3ηs
5.在薄膜干涉实验中，铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置，形成如图所示的肥皂膜侧视图，用黄色光从左侧照射薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹，则下列结论正确的是( )
A. 实验者应该从薄膜右侧观察干涉图样
B. 干涉条纹的分布上疏下密
C. 任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差变小
D. 若换用红光照射，则条纹间距将变小
6.如图所示的电路，将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成A1(0～3A)和A2(0～0.6A)的电流表，把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法错误的是( )
A. A1的指针满偏时，A2的指针也满偏
B. A2的指针满偏时，A1的指针刚好指到量程的五分之一处
C. A2的读数始终为A1读数的五分之一
D. A1的读数为1.5A时，干路电流为1.8A
7.下列说法正确的是( )
A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大
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P为凸处、Q为凹处
D. 图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样
8.如图所示，物体A、B放在光滑的水平面上，且两物体间有一定的间距。t=0时刻，分别给物体A、B一向右的速度，物体A、B的动量大小均为p=12kg⋅m/s，经过一段时间两物体发生碰撞，已知碰后物体B的动量变为pB=16kg⋅m/s，两物体的质量分别为mA、mB，则下列说法正确的是( )
A. 物体A的动量增加4kg⋅m/s
B. 物体A的质量可能大于物体B的质量
C. 若碰后两物体粘合在一起，则mA：mB=1：2
D. 若该碰撞无机械能损失，则mA：mB=7：5
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m.t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下：t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g=10m/s2.以下判断正确的是( )
A. h=1.7m
B. 简谐运动的周期是0.8s
C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m
D. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反
10.奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向 右旋转一个角度 α，这一角度 α 称为“旋光度”，α 的值只与糖溶液的浓度有关，将 α 的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如图所示，S 是自然光源，A、B 是偏振片，转动 B，使到达 O 处的光最强，然后将被测样品 P 置于 A、B 之间．以下说法中正 确的是( )
A. 到达 O 处光的强度会明显减弱
B. 到达 O 处光的强度不会明显减弱
C. 将偏振片 B 转动一个角度，使得 O 处光强度最大，偏振片 B 转过的角度等于 α
D. 将偏振片 A 转动一个角度，使得 O 处光强度最大，偏振片 A 转过的角度等于 α
11.如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0m的两质点。图乙为质点Q的振动图像，则( )
A. t2时刻可能为0.65s
B. 波的传播速度为20m/s
C. 质点P的振动方程为y=10sin(10πt+3π4)cm
D. 质点P从t1=0时刻开始经过0.15s通过的路程为30cm
12.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x−t(位移一时间)图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断( )
A. 碰前质量为m1的小球静止，质量为m2的小球向左运动
B. 碰后质量为m2的小球和质量为m1的小球都向右运动
C. m2=0.3kg
D. 两个小球的碰撞是弹性碰撞
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.某同学要测量电池组的电动势和内阻，由于电压表的内阻不是很大，该同学根据实验室提供的器材组成了如图所示电路。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。实验室提供的定值电阻有R1=2Ω，R2=20Ω。
(1)电路图中的定值电阻R0应选______(选填“R1”或“R2”)；
(2)将开关S2合向2、开关S3合向4，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关S1，再次调节滑动变阻器，使电流表和电压表的指针偏转均较大，记录这时电流表和电压表的示数I0、U0，则电压表的内阻RV=______(用I0、U0、R1或R2表示)；
(3)将开关S2合向1、开关S3合向3，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U和I，作U−I图像，测得图像的斜率为k，图像纵轴的截距为b，则求得电池组的电动势E=______，内阻r=______。(用RV、b、k表示)
14.现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互______放置。(选填“垂直”或“平行”)
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为______mm。已知双缝间距d=2.00×10−4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长λ= ______nm(保留3位有效数字)。
(3)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有______。
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量
C.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
15.如图所示，玻璃球的半径为R，球心为O，玻璃球的对称轴O1O2与足够大的屏幕垂直于O2点，O、O2两点间的距离为2R。一束单色光沿图示方向以入射角θ=60°射入球内，经折射从P点平行于O1O2射出，在屏上留下光斑P。
(1)求出图中的∠1和∠3的大小；
(2)求玻璃对该单色光的折射率n。
16.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻波形，虚线为t=0.3s的波形，Δx=7.5m。求：
(1)该列波传播速度；
(2)若波的速度取最小值，写出x=7.5m处的质点P振动方程。
17.如图甲所示，电源电动势E、内阻为r(具体值未知)的电池，合上开关，在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示，电表对电路的影响不计。(Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线；Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线；Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线)
(1)求E、r；
(2)求滑动变阻器的总阻值；
(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标(不要求计算过程)。
18.如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为θ=30°的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为x0.斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上．将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放，A与B相碰．已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：
(1)弹簧的劲度系数k；
(2)若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值；
(3)若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零．已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v= 1.5gx0，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离．
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.A
5.B
6.B
7.D
8.C
9.AB
10.ACD
11.AC
12.CD
13.R1； R1U0I0R1−U0； bRVk+RV；−kRVk+RV
14.平行 15.02;693 C
15.(1)图中∠1的大小为30°，∠3的大小为60° (2)玻璃对该单色光的折射率为 3
16.解：(1)由图可知波长为20m，简谐横波沿x轴正方向传播，由题意有t=0.3=7.5λT+nT (n=0,1,2,3...)
所以周期为T=2.48n+3 (n=0,1,2,3...)
波速为v=λT=200n+753 (n=0,1,2,3...)
(2)当n=0时，波速最小，有T=0.8s，ω=2πT=2π0.8rad/s=2.5πrad/s
设x=7.5m处的质点P振动方程为y=0.2sin(2.5πt+φ)m
把t=0.3s时y=0代入方程，以及此时振动方向向下，解得φ=π4
所以x=7.5m处的质点P振动方程为y=0.2sin(2.5πt+π4)m。
答：(1)该列波传播速度为200n+753 (n=0,1,2,3...)；
(2)若波的速度取最小值，x=7.5m处的质点P振动方程为y=0.2sin(2.5πt+π4)m。
17.(1)E、r分别为6V、2Ω (2)滑动变阻器的总阻值为8Ω (3)图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标分别为(0.6A,4.8V)、(3V,4.5W)、(4.8V,2.88W)
18.解：(1)物体B静止时，弹簧形变量为x0，弹簧的弹力F=kx0，物体B受力如图所示，
由物体平衡条件得：kx0=mgsinθ，解得，弹簧的劲度系数k=mg2x0；
(2)A与B碰后一起做简谐运动到最高点时，物体C对挡板D的压力最小为0，
则对C，弹簧弹力：F弹=mgsinθ，对A、B，回复力最大：F回=3mgsinθ，
由简谐运动的对称性，可知A与B碰后一起做简谐运动到最低点时，回复力也最大，
即F回=3mgsinθ，此时物体C对挡板D的压力最大，对物体A、B有：F弹′−2mgsinθ=3mgsinθ，
则弹簧弹力：F弹′=5mgsinθ，
对物体C，设挡板D对物体C的弹力为N，则：N=5mgsinθ+mgsinθ=3mg，
由牛顿第三定律可知，物体C对挡板D的压力大小：N′=N=3mg，
物体C对挡板D压力的最大值为3mg；
(3)设物体A释放时A与B之间距离为x，A与B相碰前物体A速度的大小为v1．
对物体A，从开始下滑到A、B相碰前的过程，由机械能守恒定律得：
mgxsinθ=12mv12，
解得：v1= gx…①，
设A与B相碰后两物体共同速度的大小为v2，A与B发生碰撞的过程动量守恒，
以碰前A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv1=(m+m)v2，
解得：v2=12v1…②，
物体B静止时弹簧的形变量为x0，设弹性势能为EP，从A、B开始压缩弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程，
由机械能守恒定律得：12(m+m)v22+EP=12(m+m)v2+(m+m)gx0sinθ…③，
当弹簧第一次恢复原长时A、B恰好分离，设分离后物体A还能沿斜面上升的距离为x1．
对物体A，从与B分离到最高点的过程，机械能守恒，由机械能守恒定律得：12mv2=mgx1sinθ，
解得：x1=1.5x0，
对物体B、C和弹簧所组成的系统，物体B运动到最高点时速度为0，
物体C恰好离开挡板D，此时弹簧的伸长量也为x0，弹簧的弹性势能也为EP.从A、B分离到B运动到最高点的过程，
由机械能守恒定律得：12mv2=mgx0sinθ+EP，
解得：EP=14mgx0…④，
由①②③④解得：x=9x0，
由几何关系可得，物体A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离：
d=x−x1−x0=6.5x0.
答：(1)弹簧的劲度系数k=mg2x0；
(2)C对挡板D压力的最大值为3mg；
(3)碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离为6.5x0．