山西省名校联考2022-2023学年高二上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2023-01-13 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是（　　）

A、甲图，通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的 B、乙图，将小磁针放在地球表面赤道位置自由静止时，小磁针的N极指向地理南极 C、丙图，法拉第圆盘发电机利用了“电生磁”的现象为原理制作而成 D、丁图，麦克斯韦推断的电磁波产生与传播的原理图

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2. 下列说法正确的是（　　）

A、检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 B、图乙为光照射到圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样 C、图丙光导纤维传递光信号的原理是利用光的全反射现象，必须满足外套的折射率比内芯的大 D、图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的

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3. 2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射入轨，6名航天员实现了太空会师，2022年12月4日晚上20时09分，神舟十四号飞行乘组（陈冬、刘洋和蔡旭哲）完成了所有的既定任务后成功返回地面，其中还包括三次太空行走。如图所示，已知某次陈冬离开空间站太空行走时，连同装备共100kg，在离飞船60m的位置与空间站处于相对静止的状态，装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体，为了能在5min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（　　）

A、0.10kg B、0.20kg C、0.35kg D、0.40kg

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4. 如图所示，匀强电场中有一圆心角为 $120 °$ 的扇形OAB，电场方向平行于扇形平面，O点为扇形的圆心，C点为AB弧的中点，半径 $O A = O B = 0.1 m$ 。将一点电荷从A点以某一初速度射出，此后能以相同大小的速度经过B点，若再将一个电荷量为 $2 \times 10^{- 7} C$ 的负点电荷由O点移到C点，克服静电力做功 $1 \times 10^{- 6} J$ 。不计点电荷的重力，则（）

A、电场强度的大小为 $50 V/m$ ，方向由A指向B B、电场强度的大小为 $50 \sqrt{3} V/m$ ，方向由A指向B C、电场强度的大小为 $50 V/m$ ，方向由O指向C D、电场强度的大小为 $50 \sqrt{3} V/m$ ，方向由O指向C

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5. 某同学在探究单摆运动中，图a是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图b是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，根据图b的信息可得（　　）

A、摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力 B、从t=0时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5s C、用米尺量得细线长度l，即摆长为l D、由图可计算出单摆的长度为1.0m

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6. 如图所示，质量分别为 $m_{A} = 5 kg$ 和 $m_{B} = 4 kg$ 的A、B两物体，与水平地面之间的动摩擦因数分别为 $μ_{A} = 0.4$ 和 $μ_{B} = 0.5$ ，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上。现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上，下列判断正确的是（　　）

A、在弹簧弹开两物体的过程中，两物体组成的系统动量不守恒 B、在弹簧弹开两物体的过程中，整个系统的机械能守恒 C、弹簧弹力对两物体的冲量相同 D、两物体一定同时停在地面上

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7. 如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=2s时刻的波形图。已知该波的波速v=8m/s，振幅为4cm，则下列说法正确的是（　　）

A、该波沿x轴正方向传播 B、t=0时刻x=8m处的质点沿y轴负方向振动 C、t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为 $2 \sqrt{3} cm$ D、t=1s时x=2m处的质点位于平衡位置且沿y轴负方向振动

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8. 如图a所示，某同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝后竖直浮在较大的装有盐水的杯子中，现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时，之后木筷就在盐水中上下振动，忽略运动阻力，木筷的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的x-t图像，如图b所示，则（　　）

A、t=0.45s时，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力 B、在t=0.2s时刻木筷和铁丝的速度为零，加速度为负向最大 C、从0.1s~0.2s过程中木筷与铁丝的动量逐渐变大 D、振动过程中动能和重力势能相互转化，木筷和铁丝的机械能守恒

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二、多选题

9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电表均为理想电表， $R_{0}$ 为定值电阻，且 $R_{0} = r$ ， R为滑动变阻器，现将滑动变阻器的滑片从a向b移动的过程中，下列说法正确的是（）

A、电源的效率增大 B、电源的输出功率增大 C、电压表、电流表示数均增大 D、电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变

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10. 蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘，而传统DVD光盘是利用红色激光来读取或写入数据。对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示，一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则（　　）

A、用a光可在光盘上记录更多的数据信息 B、a光在水中的传播速度比b小 C、逐渐增大红、蓝两单色激光的入射角，蓝光先从水面上方消失 D、在水中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光，蓝光光源看起来浅一些

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11. 如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速均为v=5.0m/s，在t=0时，两列波的波峰正好在x=5.0m处重合，则下列说法正确的是（　　）

A、甲、乙两列波叠加会产生干涉现象，平衡位置在x=5.0m处的质点为振动加强点 B、简谐横波甲、乙的波长之比为5：8 C、经过1s的时间，平衡位置在x=0处的质点运动到了x=5.0m D、t=0时刻，平衡位置在x=45m处的质点位移为4cm

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12. 如图所示，外轨道光滑，内轨道粗糙（粗糙程度处处相同）的圆环轨道固定在竖直平面内，完全相同的小球A、B（直径略小于轨道间距并且远小于轨道半径）以相同的速率v₀从与圆心等高处分别向上、向下运动，两球相遇时发生的碰撞可看作弹性碰撞，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）

A、当 $v_{0} = 2 \sqrt{g R}$ 时，小球A通过最高点和小球B通过最低点时对轨道的压力差为6mg B、当 $v_{0} = 2 \sqrt{g R}$ 时，第一次碰撞前瞬间，A球机械能一定小于B球机械能 C、当 $v_{0} = \sqrt{g R}$ ，第一次碰撞的位置一定在轨道的最低点 D、当 $v_{0} = \sqrt{g R}$ 时，第一次碰撞后瞬间，两球速度一定等大反向

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三、实验题

13. 如图甲所示为一多用电表，如图乙所示为一未知电阻 $R_{x}$ ， a、b为其两端接线柱，某实验小组利用该多用电表测量 $R_{x}$ 的阻值，主要步骤如下：

(1)、机械调零后，将红、黑表笔分别插入多用电表的“ $+$ ”“ $-$ ”插孔，并选择“ $\times 10$ ”电阻挡；
进行欧姆调零时，需将红、黑表笔（填“短接”或“接 $a$ 、 $b$ 端”），再旋转部件（填“ $A$ ”或“ $B$ ”），使指针对准电流满偏处；

(2)、所有调试正确完毕后，将红表笔接待测电阻 $R_{x}$ 的a端，黑表笔接b端，则a端电势（填“高于”“低于”或“等于”）b端电势。若多用电表的示数如图丙中虚线所示，为使测量更加精确，应将选择开关旋到（填“ $\times 1$ ”“ $\times 100$ ”或“ $\times 1 k$ ”）的倍率挡位上，并重新欧姆调零；调整后再次测量，多用电表的示数如图丙中实线所示，则 $R_{x} =$ $Ω$ 。

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14. 现有白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃等光学元件，把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。

(1)、在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②透红光的滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃；

(2)、实验中在光屏上观察到的现象是下列选项中的_____________；

A、 B、 C、 D、

(3)、利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是_____________；

A、去掉透红光的滤光片，其他条件不变，干涉现象消失 B、将透红光的滤光片换成透蓝光的滤光片，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 C、将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 D、换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄

(4)、将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为mm；

(5)、已知双缝间距d为0.20mm，测得双缝到屏的距离l为0.700m，求得所测红光波长为mm。

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四、解答题

15. 把图甲中倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开。假设空气阻力可忽略不计，小球做简谐运动的位移与时间的关系如图乙。

(1)、该简谐运动的周期和振幅分别是多少；

(2)、写出该简谐运动的表达式；

(3)、求 $t = \frac{1}{3} \times 10^{- 2} s$ 时小球的位移。

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16. 如图所示，竖直平行金属板AB间加恒定电压U₀ ，在A板内侧S点由静止释放一质量为m、电荷量为q的带电粒子，加速后从P点沿水平放置的平行金属板CD的中轴线进入两板间，C、D板长及间距均为l。MO′N为半径为l的竖直半圆形荧光屏，其圆心O与CD板中心重合，B板与C、D板左端间距不计，不计粒子重力及边缘效应。求：

(1)、若CD板不带电，则粒子从P点运动到荧光屏所用的时间；

(2)、若保证粒子始终能打到荧光屏上，则C、D两板间所加的最大电压值；

(3)、粒子从P点运动到荧光屏的最短时间。

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17. 如图所示，将滑块A无初速地轻放在长s=2.0m，沿顺时针以v₀=3.0m/s转动的水平传送带左端，一段时间后A从传送带右端水平飞出，下落高度H=0.8m后，恰能从P点沿切线方向进入半径R=3.0m的光滑圆弧轨道，并沿圆弧轨道滑至最低点Q，滑块A经Q点后滑上静置于光滑水平面上长为L=3.275m的木板B，A与B间动摩擦因数为μ=0.5，A带动B向右运动，距离B右端d=2.0m处有一与木板等高且足够长的固定光滑平台，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动，滑块A滑上平台运动足够长时间后与左端带有轻弹簧的滑块C作用，已知A、B质量均为m=1.0kg，C的质量M=2.0kg，忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g=10m/s²。

(1)、求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小μ₀需满足的条件；

(2)、A滑上平台的速度为多少？（不考虑A的返回）

(3)、滑块A与弹簧接触但不粘连，若在滑块C的右侧某处固定一弹性挡板D（未画出），挡板的位置不同，C与D相碰时的速度不同。已知C与D碰撞时间极短，C与D碰后C的速度等大反向，且立即撤去挡板D，A与C相互作用过程一直没有离开水平面，求此后运动过程中A与C组成的系统弹性势能最大值E_p的范围。

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