黑龙江省哈尔滨市师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（Word版附答案）

这是一份黑龙江省哈尔滨市师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（Word版附答案），共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

出题人：郭明远 校稿人：曾立
注意事项：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
全卷满分100分，考试时间90分钟。所做的试题答案都必须写在答题卡上才有效。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本题共12题，每小题4分，共38在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．以下有关物理学史说法正确的是（ ）
A．安培首先发现了电流的磁效应 B．爱因斯坦提出了能量子假设
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．奥斯特通过实验证实了电磁波的存在
2．关于下列四幅图片所对应的物理规律，下列说法正确的是（ ）
A．图1：弹簧振子的周期与振幅有关
B．图2：若把单摆从北京移到赤道上，则单摆的振动频率会增加
C．图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，消音原理主要是波的衍射
D．图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到完全波的个数比右边的少
3．在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一个小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（ ）
A．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
B．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小
4．如图所示是短道速滑接力比赛中，甲、乙两个运动员交接棒过程的简化模型，甲在前，乙在后，甲的质量，乙的质量，交棒前两人速度都为，方向向前．交棒时乙从后面用力推甲，当二人分开时乙的速度变为，方向仍然向前，不计二人所受冰面的摩擦力及空气阻力．则二人分开时甲的速度大小为（ ）
A．B．C．D．
5．下列四幅图中，A图中条形磁铁以恒定的速度沿水平方向穿过导体环；B图中存在垂直导轨平面的匀强磁场，与导轨接触良好的两导体棒以相同的速度沿固定的水平导轨向左运动；C图中导体框在竖直向下的匀强磁场中绕竖直轴线以恒定的角速度转动；D图中存在垂直导轨平面的匀强磁场，与导轨接触良好的导体棒以一定的速度沿固定的水平导轨向左运动。在电路中有感应电流产生的是（ ）
A．B．
C．D．
6．如图是四个完全一样的弹性小球做成的四个单摆，当摆线竖直时，小球依次恰好互相接触，且球心在同一水平线上，小球质量均为m，可视为质点，摆长由A到D逐渐增大，D的摆长是A摆长的2倍，A摆的振动周期为T，现将A摆球拉离平衡位置一小角度，由静止释放后，A摆球沿其它摆球的摆线所在竖直面内摆动，则该装置运动的周期（ ）
A．仍为TB．大约为1.5T
C．大约为1.2TD．大约为2T
7．如图所示，电源的电动势、内阻，电阻，电容器的电容。闭合开关K，电路达到稳定后，则（ ）
A．当开关S断开时，稳定后电容器的电压8V
B．当开关S闭合时，稳定后流过中的电流约为0.824A
C．开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为1.06×10-4C
D．开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为2.59×10-5C
8．如图，一抛物线形状的光滑固定导轨在竖直面内放置，O为抛物线导轨的顶点，其切线沿水平方向，O点离地面的高度为h，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球M，小球M通过轻杆与光滑地面上的小球N相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h。现将小球M从距地面竖直高度为处静止释放，下列说法错误的是（ ）
A．小球M即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为
B．小球M即将落地时，它的速度大小为
C．从静止释放到小球M即将落地，轻杆对小球N做的功为
D．若小球M落地后不反弹，则地面对小球M的作用力的冲量大小一定为
9．图甲为一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B、C为介质中三个质点(C点未画出)，图乙是质点A的振动图像，则下列说法正确的是（ ）

A．t=1s时刻，质点A运动到质点B的位置
B．t=0时刻，质点B沿y轴正方向振动
C．在x=20m处的质点C，起振方向为y轴正方向
D．在x=20m处的质点C，在t=17.5s时开始振动
10．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光由左侧射入水滴，、是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（、是单色光）。下列关于光与光的说法正确的是（ ）
A．水滴对光的折射率大于对光的折射率
B．光在水滴中的传播速度等于光在水滴中的传播速度
C．用同一圆孔在相同的实验条件下做光的圆孔衍射实验，光衍射图样的中央圆形亮斑的直径小于光的衍射图样的中央圆形亮斑的直径
D．、光在由空气进入水滴后波长都要变长
11．如图，在折射率的液体表面上方有一单色激光发射器S，它能垂直液面射出细激光束，在液体内深h处水平放置一很薄的平面镜，双面反光，平面镜中心O在光源S正下方。现让平面镜绕过O点垂直于纸面的轴开始逆时针匀速转动，转动周期为T，液面上方的观察者跟踪观察液面，观察到液面上有一光斑掠过，进一步观察发现光斑在液面上P、Q两位置间移动。下列说法正确的是（ ）
A．在平面镜开始转动的一个周期内，能观察到液面上光斑的时间为T4
B．液面上P、Q两位置间距离为
C．光斑刚要到达P点时的瞬时速度为
D．光斑由Q点运动到P点所用的时间为T8
12．一列简谐横波在某介质中传播经过a、b两点，a、b两点的平衡位置相距3m，如图所示，图中实线表示a点的振动图像，虚线表示b点的振动图像，并且虚线与横轴的交点的横坐标分别为0、0.2、0.4、0.6。则（ ）
A．质点a的振动方程为y＝2sin（5πt+）（cm）
B．质点b的振动方程为y＝2sin（5πt）（cm）
C．该波的传播速度可能为185m/s
D．该波的传播速度可能为187m/s
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题（共2题，共16分）
13.（1）(4分)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图2（a）所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2（b）所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度 （填“相同”或“不相同”），可判断B处缺陷为 （选填“凹陷”或“凸起”）。
（2）(2分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

已知该装置中双缝间距d=0.50 mm，双缝到光屏的距离L=0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图2所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图2所示，在B位置时游标卡尺如图3所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 m（此结果保留两位有效数字）。
14．(10分)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率。
（1）小组成员先用螺旋测微器测量其直径d，结果如图甲所示，则d= mm。

（2）用多用电表粗测金属丝的阻值：用倍率为“×10”的欧姆挡时，正确操作后，发现指针偏转角度过大，换用合适的倍率欧姆挡后，重新正确操作，测量时表盘示数如图乙所示，则金属丝的阻值为 Ω。
（3）为了精确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有：两节干电池；电压表V（量程3V，内阻几千欧），电流表A（量程100mA，内阻r=1.2Ω）、滑动变阻器（0~5Ω），电阻箱（0~99.9Ω），开关，导线若干。实验要求将电流表改装为0.3A的电流表，则需要将电阻箱接入电路的电阻为 Ω；要求尽可能减小实验的误差，请将电路图连接完整。
（4）按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，测得多组电流表示数I和电压表示数U，作U—I图像，得到图像的斜率为30Ω，若金属丝的长为100.00cm，则金属丝的电阻率ρ= Ω·m。（结果保留两位有效数字）
三、解答题（本题共3小题，共36分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．(10分)如图所示，水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，宽度L=0.4m，现垂直于导轨放置一根质量为m=0.12kg的导体棒ab，M和P之间接入一恒流源，回路中电流大小恒定为I=2A，在导轨间加一个范围足够大的匀强磁场（未画出）且磁场方向始终与导体棒垂直，方向与水平面间夹角可调，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）当磁感应强度的大小B=0.3T，方向与水平面成30°角时，ab棒处于静止状态，求ab棒受到的摩擦力大小；
（2）若要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？
（3）若导体棒与导轨间的动摩擦因数，磁场方向斜向左下方，请讨论磁场方向与水平面夹角在哪个范围内，不管磁感应强度多大，导体棒都不会运动。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
16．(10分)如图所示，截面是半径为R=0.3m的半圆形玻璃砖，一束真空中波长为λ=6×10-7m的激光从沿圆心O与直径成37°射入半圆形玻璃砖，在O点恰好发生全反射，从圆面水平射出后，进入双缝干涉装置，已知O到双缝S1、S2的距离一样，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s，sin37°=0.6，整个装置在真空环境中。求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光线在玻璃砖中传播的时间t；
（3）若P是光屏上的一点（图中未画出），P点与双缝S1、S2距离之差为2.1×10-6m，问P点是亮条纹还是暗条纹？（需要写出判断依据，只写结论不得分）
17．(16分)如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有质量均为m的小木块A和小木块B，小木块A与木板间的动摩擦因数为，小木块B与木板间的动摩擦因数为，最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度和在木板上滑动，木板足够长，在以后的运动过程中，A、B没有相碰，也始终未滑离木板，重力加速度为g，求：
（1）木板C最终的速度；
（2）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；
（3）整个过程中，A相对C的路程Δs1及B相对C的路程Δs2。

哈师大附中2023－2024学年度高二上学期末考试
物理试题参考答案
1．C 2．D 3．A 4．A 5．D 6．C 7．C 8．D
9．BD 10．AC 11．ACD 12．BCD
13．（1） 相同 凸起 （2）6.2×10－7或6.3×10－7
14．（1）0.400 （2） 10.0或10 （3） 0.6 见右图
(4) 1.3×10－6或1.2×10－6
15．【答案】（1）；（2）1.5T，方向为水平向右；（3）
【解】（1）根据平衡条件及安培力公式可得ab棒受到的摩擦力大小为(2分)
（2）根据平衡条件及安培力公式可得ab棒受到的支持力大小为(2分)
当时，有 ； 当时，B有最小值为(1分)
即B的大小至少为1.5T，此时B的方向为水平向右(1分)。
（3）由题意，当磁场方向斜向左下方时，设磁场方向与水平面的夹角为时，不管磁感应强度多大，导体棒都不会运动，根据平衡条件可得(2分)
当B足够大时，有解得即磁场方向斜向左下方，与水平面的夹角在内，不管磁感应强度多大，导体棒都不会运动。(2分)
16．（1）1.25；（2）2.5×10-9s；（3）暗条纹
【解】（1）根据几何关系可知全反射得临界角为 (1分)
根据折射定律有 (1分) 解得 (1分)
（2）光线在玻璃中的传播时间为 (1分) 根据光在介质中的传播速度 (1分)
解得(1分)
（3）因光程差Δr=2.1×10－6m 所以N1==3.5 (2分)
由此可知，从S1和S2到P点的光程差是波长λ 的3.5倍，所以P点为暗条纹。(2分)
17．（1）0.6v0；（2）；（3）和
【解】三者互不共速时，木块A在木板上的加速度大小为(1分)
木板C的加速度大小为(1分)
而B的初速度是A的两倍，加速度也是A的两倍，由此可发现必然是A率先与木板共速，则A先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动；木块B一直做匀减速直线运动；木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动，直到A、B、C三者的速度相等为止，设为v1．
（1）对A、B、C组成的系统由动量守恒定律得 (1分) 解得(1分)
（2）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，对木块B运用动能定理，有 (1分) 解得(1分)
（3）设木块A刚好与C共速时所用时间为t，因此有(1分) 解得(1分)
A与C共速过程，C的位移 (1分) 此时C的速度(1分)
A与C共速后，C的加速度变为(1分)
再到B与C共速时，C又运动的位移(1分)
B与C共速过程，B和C的相对位移(1分)
对于全过程，根据能量守恒(1分)
(1分) 所以(1分)