山东省临沂第一中学2022-2023学年高二上学期期末检测物理试卷(含答案)

山东省临沂第一中学2022-2023学年高二上学期期末检测物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1、如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员( )A.过程Ⅰ的动量变化量等于零 B.过程Ⅱ的动量变化量等于零C.过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量 D.过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量2、如图所示的温控电路中，为定值电阻，为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略.当环境温度降低时下列说法正确的是( )A.电容器C的带电量增大B.电压表的读数减小C.干路电流增大D.消耗的功率变大3、一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮筒与水平地面的夹角为α，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为( )A. B. C. D.4、铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是( )A. B. C. D.5、一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为处的质点P的振动图象，质点Q为平衡位置的质点。下列说法正确的是( )A.波沿x轴负方向传播B.波的传播周期是2sC.时刻后，经过0.5s质点P通过的路程等于0.05mD.时刻，质点Q经过平衡位置6、丁俊晖是中国著名的斯诺克台球运动员，如图为丁俊晖正在准备击球中，设在丁俊晖这一杆中，白色球（主球）和花色球碰撞前、后都在同一直线上运动，碰前白色球的动量，花色球静止，白色球A与花色球B发生碰撞后，花色球B的动量变为，则两球质量与间的关系可能是( )A. B. C. D.7、战绳训练是当下流行的一种健身方式，健身者通过晃动战绳的一端使其上下振动从而让手臂和肩部的肌肉得到良好的锻炼。下图左侧的照片和右侧的简图相对应，健身者把两根绳子一端固定在P点上，不妨假设健身者左右手抓住的绳子是完全相同的，两手的振动能持续保持相同的频率和振幅，下列说法正确的是( )A.健身者右手刚开始抖动时的方向向上B.右手绳子上的a、b两点将同时到达波峰C.增大抖动的频率，绳子上的波形传到P点的时间将变短D.当左右两列绳波传到P点时振动将得到加强8、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电荷量为e、那么这束质子流内单位体积的质子数n是( )A. B. C. D.二、多选题9、如图是一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是( )A.水下的石头看起来的深度比实际深一些B.远处水面下景物的光线射到水面处可能发生了全反射C.可以利用偏振片“过滤”掉山峰和天空彩虹的倒影D.远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光的干涉所引起的10、用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的图线，由图乙可知( )A.电池电动势的测量值是1.40VB.电池内阻的测量值是3.50ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电动势的测量值小于其真实值，内电阻的测量值小于其真实值11、下列说法正确的是( )A.若把一个在福州地区走时准确的摆钟搬到北京去，则走时会变快B.物体做受迫振动时如果增大驱动力的频率，则物体做受迫振动的振幅会增大C.物体做简谐运动时经过平衡位置的加速度可能不等于0D.物体做简谐运动时，回复力的方向与速度方向总是相反12、如图所示，在光滑的水平杆上套有一个质量为m的滑环.滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为M的物块(可视为质点)，绳长为L.将滑环固定时，给物块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆；若滑环不固定时，仍给物块以同样的水平冲量，则( )A.给物块的水平冲量为B.物块上升的最大高度为C.物块上升最高时的速度为D.物块在最低点时对细绳的拉力3Mg三、实验题13、为验证动量守恒定律，求实课外兴趣小组设计了如图所示的实验装置，气垫导轨已经调成水平，两个滑块A、B分别静置在气垫导轨上，在滑块A的右侧以及滑块B的左侧都安装了弹簧片，在滑块A、B的上方安装了宽度相同的遮光片。C、D为固定在气垫导轨上的光电门传感器，与它们相连的计算机可以记录遮光片经过光电门的遮光时间。某同学进行的实验步骤如下∶①测量滑块A、B的质量（含弹簧片及遮光片），分别记为、；②测量滑块A、B上遮光片的宽度，记为d；③给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察滑块A的运动情况及A、B两滑块在相碰后各自的运动情况；④读取滑块A第一次经过光电门C的时间为、滑块B经过光电门D的时间为，滑块A第二次经过光电门C的时间为。回答下列问题∶（1）为保证本实验成功，滑块A的质量应_______（填“大于”、“等于”或“小于”）滑块B的质量；（2）碰撞后滑块A的速度大小为___________；（用题中涉及的物理量符号表示） （3）若关系式__________成立，则碰撞过程中，滑块A、B组成的系统动量守恒。（用题中涉及的物理量符号表示）14、把电流表改装成电压表的实验中，电流表G的满偏电流为，内阻在之间。（1）电路如图所示，所用电源是由两节内阻很小的干电池串联组成的电池组，利用半偏法测定电流表G的内阻，其供选用的器材如下：A.滑动变阻器（阻值范围）B.滑动变阻器（阻值范围）C. 电阻箱（阻值范围）D.电阻箱（阻值范围）依据实验要求，应该选用________、应该选用________。（填入选用器材前面的字母代号）（2）该实验操作的步骤有：A.只接通，调节电阻，使电流表G指针偏转到满刻度B.保持不变，再接通，调节电阻，使电流表G指针偏转到满刻度的一半C.读出的阻值，即认为用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比_______。（填“偏大”或“偏小”或“相等”）（3）由此实验测出电流表内阻，现通过串联一个49.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，如果用改装后的电压表进行测量（已校准），表头示数如图所示则测得的电压值是________V（保留两位有效数字）。四、计算题15、固定的半圆形玻璃砖半径为R，横截面如图所示，O点为圆心，为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由a，b两种单色光组成的细光束沿半径方向射向O点，入射光线与间的夹角为。已知a光的折射率为，b光的折射率为。若对于该玻璃砖光线发生折射时可以不考虑其反射光线。求：（1）当光屏上有两个光斑时，θ角的范围；（2）当时，光屏上两光斑之间的距离。16、我国碳排放目标为：在2030年左右排放达到峰值且将努力早日达峰，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降。为实现碳排放目标，我国正大力开发清洁新能源，硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示为一节硅光电池在一定强度光照下路端电压U和电流I的关系图象（电池电动势不变，内阻不是常量），给一个额定电压为6V，线圈电阻为的小型直流电动机供电，电动机刚好正常工作。求：（1）电动机正常工作时输出的机械功率P；（2）此时，硅光电池的内阻r；（3）电动机的机械效率及电池的效率。17、一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，传播速度为20m/s，振幅为10s、某时刻开始计时，时刻介质中的部分波形如图1所示，图2为图1中质点P的振动图象。求：（1）该波的周期和传播方向；（2）质点P平衡位置的x坐标；（3）从到时间内，质点P的运动路程。18、如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的点，点右侧粗糙，左侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，A以速度沿平板滑动直至与B左侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，，取重力加速度。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：（1）A与B的挡板碰撞后，A的速度大小；（2）运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量Q；（结果保留两位有效数字）（3）摆长L。（）参考答案1、答案：C解析：AC.根据动量定理可知，过程Ⅰ中动量变化量等于重力的冲量，即为不为零，故A错误，C正确；B.运动员入水前的速度不为零，末速度为零，过程Ⅱ的动量变化量不等于零，故B错误；D.根据动量定理可知，过程Ⅱ的动量变化量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误。故选C。2、答案：A解析：C、当环境温度降低时增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I减小.故C错误.A、电容器的电压，E、r、均不变，I减小，增大，由得，电容器C的带电量增大，故A正确；B、总电流I减小，路端电压，E、r不变，则U增大，电压表的读数增大.故B错误.D、消耗的功率，I减小，不变，则P减小.故D错误.故本题选A.3、答案：A解析：根据题意可知，炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向上受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向上动量守恒。取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，在水平方向上，由动量守恒定律有解得故选A。4、答案：C解析：如图所示干涉加强时根据几何关系联立可得根据几何关系可知为宽度随高度的变化率不变，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，则宽度随高度的变化率变大：AB.当如AB形状时，宽度随高度的变化率不变，薄膜干涉形成的彩色条纹为等间距条纹，故AB错误；CD.根据题意可知肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，可知宽度随高度的变化率变大，故C正确，D错误。故选C。5、答案：D解析：A.时，由图乙可知P沿y轴正方向运动，由图甲中P的位置可判断出波沿x轴正方向传播，故A错误；B.由图乙可知周期为，故B错误； C.时刻后，经过0.5s，即经过时间，P从平衡位置开始通过的路程为故C错误； D.由图甲可知波长，所以波速为质点Q平衡位置距质点P平衡位置的距离为，因此Q的振动滞后于P的时间为因此Q在时刻与P在时刻的位移一样，图中时刻P刚好经过平衡位置，故时刻Q经过平衡位置，故D正确。故选D。6、答案：B解析：若碰撞后以相同的速度v运动解得若发生弹性碰撞解得B球的质量为故选B。7、答案：B解析：A.右手抖动形成的波传到传到如图所示位置，可判断质点振动方向向下，故健身者右手刚开始抖动时的方向向下，故A错误；B.右手绳子上的a、b两点之间为一个波长，a、b两点振动情况完全相同，故将同时到达波峰，故B正确；C.波传播的速度由介质决定，与抖动的频率无关，传播速度不变，绳子上的波形传到P点的时间不变，故C错误；D.由图可知左右手起振方向相反，故当左右两列绳波传到P点时振动将得到减弱，故D错误。故选B。8、答案：D解析：经加速电压为U的加速器加速后，有，这束质子流内单位体积的质子数为n，则有联立解得故选D。9、答案：BC解析：A.由于光的折射，水下的石头看起来的深度比实际浅一些，A错误；B.远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到，在远处观看时，水面下景物的光线射到水面处可能发生了全反射，B正确；C.由于光是横波，可以利用偏振片减弱水面上的反射光，即可以利用偏振片“过滤”掉山峰和天空彩虹的倒影，C正确；D.远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光在平静的水面发生了镜面反射，人逆着光看到山峰和天空彩虹清晰的倒影，光的干涉必须要有相干光源，这种现象不是干涉引起，D错误。故选BC。10、答案：AD解析：AB.根据闭合电路的欧姆定律有可得可知图象的纵轴截距等于电动势，则有图象的斜率绝对值等于内阻，则有故A正确，B错误；C.外电路发生短路时的电流为故C错误；D.根据电路图可知误差来源于电压表的分流，设电压表内阻为，根据欧姆定律可得可得可知图象的纵轴截距为可得图象的斜率绝对值为可得故D正确。故选AD。11、答案：AC解析：A.若把一个在福州地区走时准确的摆钟搬到北京去，重力加速度变大，根据可知，周期变小，则走时会变快，选项A正确；B.当驱动力的频率等于物体的固有频率时振动最大，则当物体做受迫振动时如果增大驱动力的频率，则物体做受迫振动的振幅不一定会增大，选项B错误；C.物体做简谐运动时经过平衡位置的加速度可能不等于0，例如单摆在最低点时加速度不为零，选项C正确；D.物体做简谐运动时，回复力的方向与加速度相同，与速度方向可能相同，也可能相反，选项D错误。故选AC。12、答案：ABD解析：A、设物块刚受到水平冲量后速度为v0，滑环固定时，根据机械能守恒定律，有：，可得，故给物块的水平冲量为，选项A正确;B、C、滑环不固定时，物块初速度仍为v0，在物块摆起最大高度h时，它们速度都为v，在此过程中物块和滑环组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，则：，；由以上各式可得：， ，选项B正确，选项C错误;D、对m、M组成系统，当M第一次回到最低点时由动量守恒和能量守恒知速度仍然为，在最低点由牛顿第二定律可知，可得拉力；故D正确.故选ABD。13、答案：（1）小于（2）（3）解析：（1）要使滑块A与滑块B碰撞后反弹，则应该满足；（2）碰撞后滑块A第二次通过光电门C，故其速度大小为（3）以水平向左为正方向，滑块A、B碰撞过程动量守恒的表达式为联立解得14、答案：（1）D；C（2）偏小（3）6.0解析：（1）根据半偏法测量原理可知，要尽量保证干路电流不变，且能达到满偏电流，则干路电阻阻值约为所以选择电阻箱（阻值范围），故选D。根据半偏法测量原理可知，应该选用大于电流表内阻的变阻箱，故选C。（2）闭合开关，回路中总电阻减小，干路电流增大，故干路电流略大于，此时电流表示数为，流过的电流略大于，两者并联电压相等，且根据可知，故电流表内阻得测量值与真实值相比偏小。（3）电流表改装成电压表后，其量程为因此读数为15、答案：（1）（2）解析：（1）根据临界角公式，对a光，有解得a光的临界角根据临界角公式，对b光，有 解得b光的临界角为当时，两束光都不会发生全反射，光屏上会出现两个光斑，都是折射后形成的光斑，如图所示当时，a光发生全反射，b光发生折射，故光屏上有两个亮斑，其中包含NP侧a光的反射光斑以及NQ一侧的b光的折射光线形成的光斑。当时，两光都发生全反射，光屏上只有一个光斑。所以当光屏上有两个光斑时，角的范围是（2）根据折射定律，当时，对a光解得对b光解得光屏上两光斑之间的距离为16、答案：（1）2.295W（2）（3）85%，60%解析：（1）由题意可知，电动机的输入功率为则电动机的热功率为根据电路中的能量守恒可知，电动机的输出功率为（2）由题图可知，该电源的电动势为10V，则有又有带入数据整理有（3）电动机的效率为电源此时的效率为17、答案：（1），波沿x轴正方向传播（2）（3）解析：由图1可知，波长为由可得周期为则即0.71s时刻的波形与0.11s时的波形相同，由图2可知，0.11s之后，质点P向下运动，所以由上下坡法可知，波沿x轴正方向传播。（2）由图2可知，在经过0.01s，质点P运动到平衡位置，即图1中原点处的波形传播到质点P处，传播距离为所以质点P平衡位置的x坐标为（3）从到时间为而由图2知，质点P一个周期内路程为位置为5cm,在内的路程为35cm从到时间内，质点P的运动路程18、答案：（1）2m/s（2）0.55J（3）解析：（1）A与B左侧挡板发生弹性碰撞过程中，满足动量守恒和机械能守恒解得，碰撞后A的速度大小为2m/s，符号表示方向水平向右；（2）设A进入粗糙部分到停下来位移为，根据定能定理解得所用时间由于A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，可知A减速的位移大小等于B的向左匀速运动过程的位移，在A匀速运动的过程中，对平板B，根据牛顿第二定律可得根据位移与时间的关系可知解得，（舍去）A开始减速时，B的速度在A减速过程中，对平板B，根据牛顿运动定律解得平板B在地面上又滑动的位移为因此运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量（3）平板B光滑部分的长度从小球与A碰后到A再次回到位置所需总时间由题意可知而联立解得