浙江省宁波市慈溪市2022-2023学年高二上学期2月期末物理试题

试卷更新日期：2023-09-22 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列现象可以用多普勒效应解释的是（）

A、雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B、微风激起的水波遇到芦苇等细小障碍物，会继续传播 C、把耳朵贴在墙壁上，能够听到隔壁房间的说话声 D、当车向你疾驰而过时，听到的鸣笛音调会由高变低

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2. 指南针是我国古代的四大发明之一，司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动，已知司南的磁勺尾静止时指向南方．下列说法中不正确的是（）

A、磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用 B、磁勺的N极位于司南的磁勺尾部 C、磁勺的指向会受到附近磁铁的干扰 D、磁勺的指向会受到附近铁块的干扰

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3. 扫描隧道显微镜 $(S T M)$ 可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离外界振动对 $S T M$ 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的磁通量变化最明显的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 飞力士棒是一种物理康复器材，其整体结构是一根两端带有负重的弹性杆，如图甲所示。当使用者振动飞力士棒进行康复训练时，如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A、使用者用力越大，飞力士棒的振幅越大 B、手振动的频率越大，飞力士棒的振幅越大 C、飞力士棒长度越长，飞力士棒的振动频率越大 D、手振动的频率越大，飞力士棒的振动频率越大

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5. 在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端，不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦，乘客和车的运动为简谐运动，则（）

A、乘客达到地心时的速度最大，加速度最大 B、乘客只有在地心处才处于完全失重状态 C、乘客在地心处所受的回复力最小 D、乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离的平方成反比

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6. 下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（）

A、紫外线可以用来加热理疗，也可以诊断病情 B、只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 C、不同电磁波具有不同的波长，紫外线的波长大于可见光的波长 D、微波炉是利用电磁波的能量来快速加热食物的

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7. 如图所示为单摆测量重力加速度实验所测出的T²-l图像，图线未经过坐标原点的原因是（　　）

A、每次都将n个周期的时间记成（n+1）个周期的时间 B、每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长 C、每次实验时，摆球的振幅都不同 D、每次实验时，摆球的质量都不同

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8. 人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为 $D$ ，对称地沿轴线方向射入半径为 $R$ 的小球，会聚在轴线上的 $P$ 点，取球体的折射率为1.2，且 $D = 1.2 R$ 。则光线的会聚角 $α$ 为（）

A、 $14 °$ B、 $20 °$ C、 $24 °$ D、 $30 °$

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9. 某居民家中的部分电路如图所示，开始电路正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但是电灯仍然正常工作。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍然不能工作。把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均发光.若电路只有一处故障，则（　　）

A、电路的C、D两点间断路接地 B、插座左右两孔短路 C、插座的接地线断路 D、电热壶所在支路的B、D两点间断路

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10. 煤矿中瓦斯爆炸危害极大．某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率．他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示．在双缝前面放置两个完全相同的透明容器 $A$ 、 $B$ ，容器 $A$ 与干净的空气相通，在容器 $B$ 中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度，以下说法正确的是（　　）

A、只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹 B、如果屏的正中央是亮条纹，说明 $B$ 中的气体与 $A$ 中的空气成分相同，不含瓦斯 C、如果屏的正中央是暗条纹，说明 $B$ 中的气体与 $A$ 中的空气成分不相同，含瓦斯 D、如果屏上干涉条纹不停地移动，说明 $B$ 中的气体瓦斯含量一直在增大

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11. 如图甲连接电路，电表均为理想电表．闭合开关 $S$ ，让变阻器的滑片 $C$ 从 $B$ 端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示， $U 、 I$ 分别是电压表、电流表的示数， $R$ 是变阻器 $A C$ 间的电阻， $P_{出}$ 是电源输出功率， $η$ 是电源效率．则（）

A、电源的内阻为 $3 Ω$ B、滑动变阻器最大阻值为 $10 Ω$ C、II图 $a$ 点的坐标 $(0.8 A ， 2 V)$ D、I图 $c$ 点的坐标 $(4.8 V ， 2.88 W)$

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12. 如图所示，均匀介质中振动情况完全相同的两波源 $S_{1} 、 S_{2}$ 分别位于 $x_{1} = - 0.2 m$ 和 $x_{2} = 1.2 m$ 处。 $t = 0$ 时刻以频率为 $f = 10 H z$ 同时开始向上振动，振幅为 $A = 2 c m$ ，波的传播速度为 $v = 4 m / s$ ， $P 、 M 、 Q$ 三质点的平衡位置离 $O$ 点距离分别为 $O P = 0.2 m 、 O M = 0.5 m 、 O Q = 0.8 m$ 。则下列关于各质点运动情况判断正确的是（　　）

A、 $t = 0.1 s$ 时刻质点 $Q$ 开始沿 $y$ 轴负方向运动 B、经 $t = 0.175 s$ ，质点 $P$ 通过的路程为 $14 c m$ C、 $t = 0.275 s$ 时刻，质点 $M$ 恰好经平衡位置沿 $y$ 轴正方向运动 D、 $t = 0.35 s$ 时刻， $S_{1} S_{2}$ 之间（不包括 $S_{1} 、 S_{2}$ ）振动位移为零的点共有8处

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13. 某同学利用所学知识测水龙头水流对地面的冲击速度，水的流量是 $Q = 9 \times 1 0^{- 4} m^{3} / s$ 。现将质量为 $0.5 k g$ 的杯子放在台秤上，水龙头开始往杯中注水，开始注水至 $10 s$ 末时，台秤的读数为 $98.6 N$ 。假设水流垂直打在杯子底面后没有反弹，水的密度 $ρ = 1 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。则注入杯中水流的速率约为（）

A、 $3 m / s$ B、 $4 m / s$ C、 $5 m / s$ D、 $6 m / s$

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二、多选题

14. 以下是几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片，叙述正确的是（　　）

A、图甲中断开开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转 B、图乙中电流方向如图所示，则铁环中心 $O$ 点的磁场垂直纸面向内 C、图丙中若当电流从 $B$ 流入时，发现小磁铁向下运动，则小磁铁下端为 $S$ 极 D、图丁中水平圆环位于 $N 、 Q$ 两位置时穿过圆环的磁通量最大

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15. 无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，国内外各大企业正在紧密布局发展之中。其核心设备是各种车载传感器，如图像传感器（可见光和红外摄像头）、超声波雷达、激光雷达以及毫米波雷达。以下关于各种光和波的说法正确的是（　　）

A、超声波和毫米波一样都能在真空中传播 B、红外线的光子能量比可见光的小 C、真空中激光的传播速度比毫米波的大 D、可见光能发生偏振现象，而超声波不能

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16. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球A、B发生正碰，小球的质量分别为m₁和m₂图乙为它们碰撞前后的x-t图像。已知m₁=0.1kg，由此可以判断（）

A、碰前B静止，A向右运动 B、碰后A和B都向右运动 C、由动量守恒可以算出m₂=0.3kg D、碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能

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三、实验题

17. 恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为 $e = | \frac{v_{1}^{'} - v_{2}^{'}}{v_{1} - v_{2}} |$ ，其中v₁、v₂和 $v_{1}^{'}$ 、 $v_{2}^{'}$ 分别为物体m₁和m₂碰撞前后的速度，某同学利用如图所示实验装置测定物体m₁和m₂碰撞后的恢复系数．
实验步骤如下：
①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中质量为m₁和m₂的两球与木条的撞击点；
②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为m₁的入射球从斜轨上A点由静止释放，撞击点为 $B'$ ；
③将木条向右平移到图中所示位置，质量为m₁的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放，确定撞击点；
④质量为m₂的球静止放置在水平槽的末端，将质量为m₁的入射球再从斜轨上A点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点；
⑤目测得 $B'$ 与撞击点N、P、M的高度差分别为h₁、h₂、h₃ ．

(1)、两小球的质量关系为m₁m₂（填“＞”、“＝”或“＜”）；

(2)、把小球m₂放在斜轨末端边缘B处，小球m₁从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m₁的落点在图中的点；

(3)、利用实验中测量的数据表示小球m₁和m₂碰撞后的恢复系数为e=；

(4)、若再利用天平测量出两小球的质量分别为m₁、m₂ ，则满足表示两小球碰撞前后动量守恒；若满足表示两小球碰撞前后机械能守恒．

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18. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中。

(1)、已知测量头主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有50分度。某同学调整手轮，目镜中十字叉丝的竖直线对准某亮条纹（定义为第一条）正中心，此时游标卡尺的读数如图乙所示；接着再转动手轮，目镜中十字叉丝的竖直线对准第7条亮条纹正中心，此时游标卡尺上读数如图丙所示，则 mm，利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离 mm。

(2)、图为实验用到的拨杆，请问它是按照下列哪种方式安装和操作的 ____

A、拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并为轴，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B、拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A丫字叉套住的单缝 C、拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并为轴，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A丫字叉套住的单缝

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四、解答题

19. 如图所示，电源电动势 $E = 15 V$ ，内电阻 $r = 1.0 Ω$ ，电容器的电容 $C = 1 μ F$ ，电阻 $R_{1} = 2.0 Ω$ 、 $R_{2} = 6.0 Ω$ 、 $R_{3} = 2.0 Ω$ 、 $R_{4}$ 为电阻箱，闭合开关 $S$ 。

(1)、当 $R_{4} = 1.0 Ω$ 时，求通过电源的电流 $I$ ；

(2)、求第（1）问条件下电容器的带电量 $Q$ ；

(3)、求 $R_{4}$ 功率的最大值 $P_{4 m}$ 。

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20. 如图所示，一透明玻璃半球竖直放置， $O O^{'}$ 为其对称轴， $O$ 为球心，球半径为 $R$ ，半球左侧为圆面，右侧为半球面．现有一束平行红光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球对红光的折射率为1.25，真空中的光速为 $c$ ，不考虑光在玻璃中的多次反射，求：

(1)、从左侧射入能从右侧半球面射出的入射光束截面积占左侧入射光束总截面积的比例；

(2)、光线从距 $O$ 点 $0.6 R$ 处入射经玻璃半球，偏折后到与对称轴 $O O^{'}$ 相交处所用的传播时间。

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21. 弹簧振子的运动是简谐运动的典型代表。如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为 $k$ 的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为 $m$ 的小球A相连，小球A静止时所在位置为 $O$ 。另一质量也为 $m$ 的小球B从距A球为 $H$ 的 $P$ 点由静止开始下落，与A球发生碰撞（时间极短）后黏连在一起，开始向下做简谐运动。小球AB第一次到达最低点 $Q$ （图中未标出）所用的时间为 $t$ 。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为 $x$ 时，弹性势能为 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ 。已知 $H = \frac{3 m g}{k}$ ，重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度；

(2)、小球AB一起做简谐运动的振幅。

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22. 如图，质量为 $2 k g$ 、足够长的长木板A静止在光滑水平地面上，在距长木板右端距离为 $x$ 处有一固定挡板C，质量为 $1 k g$ 的小滑块A从长木板的左端以大小为 $12 m / s$ 的初速度滑上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为0.4，木板B与挡板C的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不计，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、若在B与C碰撞前A与B已相对静止，则 $x$ 至少为多少；

(2)、若要使B与C第一次碰撞后，B向左运动的动量大小恰好等于A向右运动的动量大小，则最后AB静止，B不会再与C发生碰撞，求满足如上情况的 $x$ 取值；

(3)、若 $x = 0.25 m$ ，则B与C会碰撞几次。

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