河南省郑州市2022-2023学年高二上学期期末物理试题
试卷更新日期：2023-03-15 类型：期末考试
一、单选题
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1. 下列说法正确的是（ ）A、法拉第发现电流的磁效应后，奥斯特发现电磁感应现象 B、光子说是爱因斯坦提出的 C、麦克斯韦电磁波理论中变化的磁场一定产生变化的电场 D、煤炭、石油和天然气所蕴含的能量都来源于太阳能，所以是可再生资源2. 图甲为利用发波水槽得到的水面波形图，两起振触头步调一致同时起振。波的图样如图乙，用实线表示波峰，虚线表示波谷，C点为AB连线的中点。下列说法正确的是（ ）
A、这是波的衍射现象 B、此时C点的振动方向向上 C、B点处于振动的减弱区 D、此时A点的位移为正向最大3. 近年来，机器人逐渐走人我们的生活。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（ ）
A、电动机消耗的热功率为UI B、电源的输出功率为I2R C、电源的效率为1－ D、电动机消耗的总功率为EI4. 三根相互平行的通电长直导线A、B、C放在等边三角形的三个顶点上，电流方向如图。若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都相等，若三根导线同时存在时中心O点的磁感应强度大小为B，若只将导线C中的电流反向，则中心O点的磁感应强度大小为（ ）
A、0 B、B C、 D、5. 如图为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，分别从B、C两点射出，其中从B点射出的为b光，从C点射出的为a光。下列说法正确的是（ ）
A、玻璃对a光的折射率大 B、在玻璃砖中b光的传播速度大 C、在玻璃砖中a光和b光传播时间相等 D、在玻璃砖中a光传播时间长6. 如图是某电阻R的I—U图像，U=4V时图像的切线交I轴于1A处。将该电阻与电动势E=8V，内阻r=2Ω的电源连成闭合回路，根据图中给出的信息可以得出（ ）
A、该电阻的电阻率随电压的增大而减小 B、该闭合回路接通时，电阻的阻值R=4Ω C、该闭合回路接通时，电阻的电功率P=16W D、该闭合回路接通时，电源的总功率P=16W7. 在光滑水平面上，有一弹簧振子做周期为T、振幅为A的简谐运动。弹簧的弹性势能表达式。振子运动到平衡位置开始计时，且规定此时运动方向为正，下列关系图像正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
8. 如图光滑水平面上放置两个相互接触的四分之一圆形光滑曲面A、B，A固定B可自由滑动，小滑块C静置于曲面B最低端，小滑块D由距曲面A最低端高h=0.8m的地方自由滑下，与C发生弹性正碰，已知小滑块C质量m1=0.3kg，小滑块D质量m2=0.1kg，曲面B质量M=0.3kg，重力加速度g=10m/s2。则滑块C、D所能达到的最大高度之比为（ ）
A、2：1 B、1：2 C、3：1 D、1：3二、多选题
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9. 下列图片是光的衍射现象的是（ ）A、
X射线下的DNA晶体
B、
彩色的油膜
C、
泊松亮斑
D、
光经过大头针的针尖
10. 如图一列简谐横波中的A、B两质点平衡位置相距0.30m。当A处在波峰处时，B刚好在平衡位置处，则这列波的波长可能是（ ）
A、1.20m B、0.60m C、0.40m D、0.10m11. 质量为ma、mb的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间不计，其x-t图像如图，下列说法正确的是（ ）
A、ma：mb=13：5 B、ma：mb=5：13 C、两物体的碰撞为弹性碰撞 D、两物体的碰撞为非弹性碰撞12. 2022年6月2日，北京正负电子对撞机“撞”出里程碑式新发现。如图是对撞测量区的简化示意图，I区磁感应强度大小为B，磁场边界MN平行于PQ、EF垂直于MN。正负电子分别以相同速率、平行EF且垂直磁场的方向入射，由注入口C、D进入I区，在II区平行于EF方向上进行对撞。已知：注入口C、D到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为4d，正、负电子的质量均为m，所带电荷量分别为e和 ， 且速率均为 ， 电子重力不计，下列说法正确的是（ ）
A、正电子由注入口C注入对撞测量区 B、负电子由注入口C注入对撞测量区 C、II区磁感应强度大小为B D、正、负电子在对撞测量区经过时间相撞三、实验题
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13. 如图利用冲击摆装置可测量弹簧的弹性势能，扳动弹簧枪的扳机释放弹簧，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能，弹丸离开枪口，击中摆块并陷入其中，打击时间极短，摆块推动指针摆动，重力加速度为 ， 不计空气阻力。实验步骤为：
⑵ 测出弹丸的质量m和摆块的质量M；
⑶ 调节摆块静止时高度与枪口保持水平，测出悬点到摆块中心的距离为l；
⑷ 发射弹丸，击中摆块，弹丸与摆块摆动推动指针到最高点，指针显示摆角为 ， 解决下列问题（结果用题目所给物理量及测量数据的符号表示）；
①弹丸击中摆块后两者的速度 ， 击中摆块前弹丸速度。
②若不计枪筒摩擦力，可测得弹簧枪内弹簧发射弹丸前的弹性势能为。
14. 某物理实验兴趣小组测量“水果电池”电动势和内阻。为了尽可能的准确测量，设计电路图如下。各器材规格为：A．电流表A1（0~2mA，内阻约5Ω）
B．电流表A2（0~0.5mA，内阻为50Ω）
C．定值电阻R1（电阻为950Ω）
D．滑动变阻器R2（0~1500Ω）
E.自制水果电池
F.开关、导线若干
(1)、依据该电路图进行实物图连接。
(2)、根据两个电流表的测量数据，描点作出I2—I1图像，由图像计算水果电池的内阻Ω，电动势 V。（结果均保留1位小数）
(3)、利用该实验电路测出电动势和内阻的测量值和真实值相比：E测E真 ， r测r真（填“大于”“小于”或“等于”）。四、解答题
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15. 如图为一块透明材料的横截面，其中∠ABC=60°、∠BCD=90°。现有一细光束从AB边上的F点垂直AB边射入，恰好在BC边上发生全反射。已知FB=5cm，BC=18cm，光在真空中的速度。求：
(1)、透明材料的折射率；(2)、光线从射入材料到第一次射出所需的时间（结果保留1位有效数字）。16. 如图为一列机械波在t=0.3s时的波动图像，M、N、Q三个质点中某点的振动方程为。求：
(1)、这列机械波的波速；(2)、从t=0.3s时起，M处的质点经过多长时间回到平衡位置；(3)、在t=0.1s时，x=5m处质点的位移。17. 2022年11月30日5时42分，历时6.5小时，神舟十五号对接在核心舱的前向口，中国两个航天员乘组在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影。我国正进行太阳帆推进器和离子推进器的研究，宇宙飞船上携带面积很大反射率极高的太阳帆，太阳帆推进器利用太阳光作用在太阳帆的压力提供动力，离子推进器利用电场加速后的离子气体的反冲作用加速航天器。由量子理论可知每个光子的动量为 ， 光子的能量为（为光子的频率），调整太阳帆使太阳光垂直照射。已知真空中光速为c，光子的频率 ， 普朗克常量h，太阳帆面积为S，时间t内太阳光垂直照射到太阳帆每平方米面积上的太阳光能为E，宇宙飞船的质量为M，所有光子照射到太阳帆上后全部被等速率反射。
(1)、求时间t内作用在太阳帆的光子个数；(2)、求在太阳光压下宇宙飞船的加速度大小；(3)、若该飞船离开太阳系后通过加速电压U，加速N个质量为m的二价氧离子，通过反冲原理使宇宙飞船获得加速，不考虑发射粒子后飞船质量变化，元电荷为e。求发射N个氧离子后飞船的速度大小（以发射氧离子前飞船为参考系）。
18. 如图等边三角形ACD内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；只有一个小孔D的圆形绝缘筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场。∠ADC的角平分线GD的延长线正好经过圆筒的圆心O，AD的延长线与圆相交于E点，且AD=2DE=a，现有一质量为m、电荷量为q的粒子（重力不计）以一定速度沿∠CAD的角平分线垂直磁场射入，粒子恰好经过孔D打在圆筒上的E点，经过与圆筒发生几次碰撞后最终离开磁场区域，粒子与圆筒碰撞前后电量不交、速度等大反向。求：
(1)、粒子的速度大小；(2)、圆筒的半径及其内部磁场的磁感应强度大小；(3)、粒子在磁场区域内的运动总时间。