精品解析：新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州第二中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版）

这是一份精品解析：新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州第二中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了答题前，请用0等内容，欢迎下载使用。

克州二中2022-2023学年第二学期期末监测试卷高二年级·物理科目
时间：90分钟 满分：100分
考生须知：
1.本试卷满分100 分，考试时间90分钟。
2.本卷由试题卷和答题卡两部分组成，其中试题卷共3页。要求在答题卡上答题，在试题卷上答题无效。
3.作答选择题时，请选出正确答案后，用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案字母涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母，在试卷上作答无效。
4.答题前，请用0.5mm黑色签字笔在答题卡相应位置上认真填写准考证号、姓名、考场号、座位号、学校。
5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（1-8题只有一项符合题目要求，每道题3分，共24分）
1. 物理学中经常用比值法定义物理量，下列属于比值法定义的是（　　）
A. 电阻 B. 通过导体的电流
C. 磁感应强度 D. 纯电阻用电器电功率
【答案】C
【解析】
【详解】A．电阻是电阻的决定式，不属于比值定义法，故A错误；
B．是欧姆定律，不属于比值定义法，故B错误；
C．磁感应强度，属于比值定义法，故C正确；
D．纯电阻用电器的电功率，不属于比值定义法，故D错误。
故选C。
2. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，各电表均为理想交流电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 副线圈输出电压的频率为5Hz
B. 电压表的示数为22V
C. 电阻R消耗的电功率为22W
D. 电流表的示数为1A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由乙图可知原线圈的周期为T=0.02s，原副线圈的频率一样为，所以A错误；
B．电压表的示数为有效值，由变压器电压与匝数成正比的规律，可知电压表的示数为

所以B错误；
C．电阻R消耗的电功率为

所以C正确；
D．由变压器功率规律有
，
解得

所以D错误；
故选C。
3. 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响，下列说法正确的是(　　)

A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向
C. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
【答案】B
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律可得

根据题意可得

故

感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向。
故选B。

4. 如图所示，图（甲）为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图（乙）为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　）

A. 在t＝0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置
B. 在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C. 从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续的增加
D. 在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．时，振子的位移为正的最大，但由于没有规定正方向，所以此时振子的位置可能在A位置也可能在B位置，故A正确；
B．时速度为正，时速度为负，两时刻速度方向相反、不相同，故B错误；
C．从到的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，动能减小，故C错误；
D．与两个时刻，位移大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，一列沿x轴传播的横波时刻的波形图如图所示，波峰第一次由P传播到Q用时，第一次由Q传播到M用时，下列说法正确的是（　　）

A. 波沿x轴负方向传播
B. 该波遇到20cm的小孔时，不能发生明显的衍射现象
C. 时刻Q点的坐标为
D. P处质点经向前迁移了
【答案】C
【解析】
【详解】A．波峰第一次由P依次传播到Q、M间隔和，可知时刻P点沿y轴正方向振动，则波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由题图可知，该波的波长为12m，当障碍物或者孔的尺寸与波长相差不多，或者比波长更小时，可以发生明显的衍射现象，所以该波遇到20cm的小孔时，能发生明显的衍射现象，故B错误；
C．P和Q沿水平方向的距离为

该时刻波形图的表达式为

代入可得

Q点的坐标为，故C正确；
D．机械波传播的是振动形式，振动质点并不能随波迁移，故D错误。
故选C。
6. 如图是演示自感现象的电路，与是完全相同的灯泡，电阻均为；在开关断开、闭合并且电路稳定时两灯的亮度一样．现闭合开关待电路稳定后，突然断开开关的瞬间，下列现象正确的是

A. 立即熄灭 B. 先是变得更亮，再逐渐变暗直至熄灭
C. 有短暂电流流过，方向向右 D. 有短暂电流流过，方向向左
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由题意知线圈电阻也为R，K1、K2都闭合时，A1和A2电流相同．断开后线圈L和灯泡A1、开关K2组成回路，由于线圈L的自感作用，回路中电流开始从原来亮度逐渐减小，故灯泡A1逐渐熄灭，灯泡A2立即熄灭．开始电路稳定时两灯亮度相同说明L电阻与R相同，但无法判断L电阻与灯泡电阻大小，因此无法判断A1灯是否更亮．选项ABC错误；
D.线圈L中电流方向向右，故灯泡A1的电流方向为向左，选项D正确．
7. 光以30°入射角从光密介质射入折射率n=的光疏介质中，折射角是多大（　　）
A. 60° B. 30° C. 45° D. 37°
【答案】A
【解析】
【详解】根据折射定律
n=
解得


故选A。
8. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流I，在纸面上有一点P，P与M、N构成等边三角形，此时P点磁感应强度大小为B。若将导线M中的电流反向（大小不变），则P点的磁感应强度（　　）

A. 大小为B
B. 大小为
C. 方向垂直MN向右
D. 方向平行MN向上
【答案】B
【解析】
【详解】M、N在P点产生的磁感应强度大小相等，根据安培定则，电流M在P点产生的磁场方向向右上方，电流N在P点的产生磁场方向向右下方，此时两磁感应强度的夹角为。由平行四边形定则可知，P处的磁感应强度大小等于M、N分别在P处产生的磁感应强度大小，如图所示

当导线M中的电流反向（大小不变）时，M在P处产生的磁感应强度方向垂直PM向左下方，N在P处处产生的磁感应强度方向垂直PN向右下方，此时两磁感应强度的夹角为，所以合磁场应为，方向平行MN向下。
故选B。
二、选择题（9-12有多项符合题目要求，每道题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，共16分）
9. 下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）
A. 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/s
C. 电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短
D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，选项A正确；
B．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，在介质中的传播速度小于3.0×108m/s，选项B错误；
C．电磁波由真空进入介质传播时，频率和周期不变，波速变小，由λ=vT可知，波长将变短，选项C正确；
D．电磁波和其他波一样都能产生干涉、衍射现象，选项D错误．
10. 如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系。如果使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两个电阻的电流之比，消耗的电功之比为（　　）

A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．题图甲中，在一个周期内，根据电流的热效应有

解得

题图乙中，在一个周期内，根据电流的热效应有

解得

则有

故A错误，B正确；
CD．根据

可知，在相同时间内两电阻消耗电功之比

故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，先后以速度和匀速把一正方形线圈拉出有界的匀强磁场区域，，在先后两种情况下，下列说法正确的是（　　）

A. 线圈中的感应电流之比
B. 作用在线圈上的外力大小之比
C. 线圈中产生的焦耳热之比
D. 通过线圈某一截面的电荷量之比
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由感应电动势
E=BLv
可知电动势之比为1：2，电流之比为1：2，A错误；
B．由安培力公式
F=BIL
和受力平衡可得作用在线圈上的外力大小之比为1：2，B正确；
C．由焦耳热公式

可知线圈中产生的焦耳热之比为1：2，C正确；
D．电荷量

电荷量之比为1：1，D错误；
故选BC。
12. 质量为m，速度为v的A球跟质量为4m的静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，碰撞后B球的速度可能是（　　）
A. 0.1v B. 0.25v C. 0.5v D. 0.3v
【答案】BD
【解析】
【详解】设A球的初速度方向为正方向，若为弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得
mv=mv1+4mv2
mv2=mv12+×4mv22
联立得碰撞后B球的速度为0.4v。若为非弹性碰撞，则碰撞后二者速度相同，根据动量守恒定律得

解得
v3=0.2v
所以碰撞后B球的速度满足
0.2v≤vB≤0.4v
故选BD。
三、实验题（每空2分，共20分）
13. 甲、乙两位同学分别在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验：
(1)下列操作中符合规范的是________；
A.悬挂单摆时，为了调节摆长方便，将摆线缠绕在铁架台的横杆上
B.测量摆长时，将单摆横放桌面上，让摆线自然伸长
C.测量周期时，先测几十次全振动的总时间，然后通过计算求出周期的测量值
D.测量周期时，选取最高点为计时起点
(2)甲同学用游标卡尺测量小球直径时示数如图所示，则小球的直径d=_______；

(3)乙同学忘记测量小球的直径，将悬挂点与小球上端之间的距离当作摆长，其它操作均规范，则他测得的重力加速度值与真实值相比将______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. C ②. 1.075cm ③. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]A．摆线直接缠绕，在实验过程中易出现摆线松动，A错误；
B．单摆横放在桌面上时，摆线的长度小于竖直放置时的长度，B错误；
C．先测总时间，再通过计算求出周期值会更准确，故C正确；
D．应选取平衡位置为计时起点，故D错误。
(2)[2]由图示游标卡尺可知，主尺示数为1cm，游标尺示数为
15×0.05mm=0.75mm=0.075cm
小球直径
d=1cm+0.075cm=1.075cm
(3)[3]根据单摆的周期

可得

将带入可得

故可知，l变短，g偏小。
14. 在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列器材：
A.白炽灯 B.双缝片 C.单缝片 D.滤光片 E.毛玻璃光屏
（1）把以上器材安装在光具座上，自光源起合理的顺序是___________（填字母）；
（2）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，利用测量头上的分划板确定其中亮条纹a、c的位置，如下图所示，a条纹位置（图甲）的手轮读数为，则表示c条纹位置（图乙）的手轮读数为___________；

（3）如果上述实验中双缝到光屏距离为，所用的是双缝间距为的双缝片，则实验中所用单色光的波长为___________（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. ADCBE ②. 4.940 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为获取单色线相干光源，白炽灯光源后面依次应为滤光片、单缝、双缝，最后为毛玻璃屏，所以自光源起合理顺序为ADCBE。
（2）[2]图乙主尺刻度，乙图读数为

（3）[3]根据螺旋测微器读数可知，两亮纹间距

根据可得

15. 如图所示为“验证动量守恒定律”实验装置的示意图，下面是本实验中涉及到的部分物理量∶

h∶入射球释放时的高度
H∶小球离开斜槽末端平抛的高度
OP、OQ、OR∶平抛的水平位移
（1）在以上几个量中必须测量的是OP、OQ、__________（填表示物理量的符号）。除这些量外，实验中还应测量的物理量是入射小球的质量m1和__________（用文字表述，并明确一个表示该量的符号）。
（2）实验最终要验证的表达式为____________________。（用上边的符号表示）
（3）下列哪些做法有助于完成实验，减小实验误差__________。
A.实验前仔细调整斜槽，使其末端点的切线水平
B.让入射小球的直径大于被碰小球的直径
C.改变入射小球滑下的高度h，重复实验，通过多次测量取平均值确定水平位移
D.注意在实验中不能移动地面上所铺白纸的位置
【答案】 ①. OR ②. 被碰小球的质量m2 ③. ④. AD
【解析】
【详解】（1）[1][2]两球碰撞过程，根据动量守恒有

两球做平抛运动过程，有


整理得

而OP、OQ、OR分别是碰后入射球的水平位移、未发生碰撞时入射球的水平位移、碰后被碰小球的水平位移，故有

故当

成立时，可证明动量守恒定律成立。
因此，需要测量OP、OQ、OR和被碰小球的质量m2。
（2）[3]由上分析知，最终要验证的表达式为

（3）[4]A．小球抛出后需要做平抛运动，斜槽末端点的切线应该水平，故A正确；
B．应该使小球发生对心碰撞，两小球直径应该一致，故B错误；
C．重复实验时，不应该改变入射小球滑下的高度h，否则小球的速度变化较大，落点差距较大，故C错误；
D．不能移动地面上所铺白纸的位置，防止使水平位移出现较大误差，故D正确。
故选AD。
四、解答题（每题10分，共40分）
16. 如图所示，一重力不计带正电的粒子，电荷量为以速度垂直于匀强磁场的边界射入磁场中，磁场的宽度为，磁感应强度为，粒子能够从另一边界射出，穿透磁场时速度方向与粒子原来入射方向的夹角为，求：
（1）粒子的质量；
（2）粒子穿越磁场的时间。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意画出带电粒子的运动轨迹图，如图所示

设运动的轨道半径为，由几何关系可知

粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供运动的向心力

解得

设粒子运动的周期为T，根据牛顿第二定律可知

粒子在磁场中运动的时间为

解得

17. 如图所示，实线为时刻的图像，虚线为时刻的波形，求：
（1）波长和振幅；
（2）若波速为250m/s，求波的频率；
（3）波速。

【答案】（1），；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）由图像可知，波长

振幅

（2）由

得

（3）若波的传播方向为方向，可知传播的距离

由

得

若波的传播方向为方向，可知传播的距离

同理可得

18. 如图所示是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，，现有一束光从P点垂直入射到棱镜的面上，在面恰好发生全反射，又经面反射，从Q点垂直于面射出。已知，求：
（1）该透明介质的折射率并判断光线射入介质后是否会面上发生全反射；
（2）光在透明介质中的传播时间。

【答案】（1），发生全反射；（2）
【解析】
【详解】（1）光线从左侧垂直射入棱镜时，透射方向不变，光路图如图所示

光线射到时，由几何知识得，入射角为

由于恰好发生全反射，该棱镜的临界角为

则

故有
n=2
由几何知识分析得到，光线射到面上时入射角为
＞
可知会发生全反射
（2）由几何关系可知，介质中的光程为
s=9l
因为

所以

可得光在透明介质中的传播时间

19. 如图所示，人站在滑板A上，以v0=3m/s的速度沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A从横杆下方通过，与静止的滑板B发生碰撞并粘在一起，之后人落到B上，与滑板一起运动。已知人、滑板A和滑板B的质量分别为m人=70kg、mA=10kg和mB=20kg，A板B板碰撞时间为0.1s，求：
（1）A、B碰撞过程中，A对B的作用力大小和方向；
（2）人最终与滑板的共同速度的大小。

【答案】（1）200N，方向水平向右；（2）2.4m/s
【解析】
【详解】（1）人跳起后A与B碰撞前后动量守恒，设碰后A、B的速度v1，则

解得

对B，根据动量定理得

解得

作用力的方向水平向右；
（2）人下落与AB作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度v2，则

代入数据解得