山东省日照市2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题(1)

（北京）股份有限公司 2021 级高二上学期期末校际联合考试 物理试题 一、单项选择题：本题包括8 小题。每小题3 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 1．下列说法正确的是（ ） A．太阳光在树荫下形成的圆形光斑就是泊松亮斑 B．光导纤维由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小 C．拍摄水中景物时，在照相机镜头前装上偏振滤光片，可以减弱反射光的影响 D．利用激光亮度高的特点，可以进行精确的测距 2．跳高比赛时在横杆下放上厚垫子，运动员越过横杆后落到厚垫子上。放厚垫子的目的是（ ） A．减少运动员动量的变化量 B．延长人与厚垫子的接触时间 C．增加运动员的受力大小 D．增大运动员动量的变化率 3．显像管电视机应用了电子束磁偏转的原理，为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。如 图所示，铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向标在导线上，则铁环中心O 的磁场方向（ ） A．竖直向上 B．水平向右 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 4．某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（ ） A．t＝1s 时，振子的加速度为正的最大值 B．t＝1.5s 时，振子的位移为＋2.5cm C．t＝2s 时，振子的速度为正的最大值 D．在1s～3s 的时间内，回复力对振子做功为零 5．如图，电阻 、 的阻值相同，电源的内阻不可忽略，b 为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变 阻器的滑片由a 端向b 点缓慢滑动，下列说法正确的是（ ） （北京）股份有限公司 A． 消耗的功率变大 B．电源的效率变大 C．电源的输出功率变大 D．电源内阻消耗的功率变大 6．如图所示为一种质谱仪原理图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线（图 中虚线圆弧）的半径为R，通道内存在均匀辐射电场，中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有垂直纸面 向外、范围足够大的有界匀强磁场。让氢元素的二种同位素氕核 和氘核 分别从静止开始经加速电 场加速后沿中心线通过静电分析器，由狭缝P 垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上。不计粒子重力，下 列说法正确的是（ ） A．加速电场的电压与电场强度应满足 B．氕核和氘核会打在胶片上的同一位置 C．氕核和氘核打到胶片的位置到狭缝P 的距离之比为 D．氕核和氘核打到胶片的位置到狭缝P 的距离之比为 7．如图所示，把两个大小相同的金属球A 和B 用细线连接，中间夹一被压缩的轻弹簧，静止在光滑的水平 桌面上。已知A 的质量为M，B 的质量为m，弹簧的压缩量为x，原长为L。现烧断细线，在弹簧恢复原长的 过程中，金属球A 发生的位移大小为（ ） A． B． C． D． 8．如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，其间有竖直向下的匀强磁场，垂直于导轨水平对称放置一根均 （北京）股份有限公司 匀金属棒。通过金属棒的电流按如图乙所示的规律变化，t＝0 时，将金属棒由静止释放，下列说法正确的是 （ ） （北京）股份有限公司 A． 时，金属棒的加速度最小 B． 时，金属棒的速度为零 C． 时，金属棒距离出发点最远 D．在 的时间内，安培力对金属棒做功为零 二、多项选择题：本题包括4 小题，每小题4 分，共16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要 求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 9．如图所示，矩形线圈ABCD 位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的AB、CD 两边与 导线平行。下列操作中，能够在矩形线圈中产生感应电流的是（ ） A．线圈在这个平面内保持不动，导线中的电流逐渐增大 B．导线中的电流保持不变，线圈在这个平面内平行于导线向上移动 C．导线中的电流保持不变，线圈在这个平面内远离导线移动 D．导线中的电流保持不变，AB、CD 与导线平行且距离不变，使线圈以导线为轴转动 10．如图所示，一个电饭煲和一台洗衣机同时并联接在恒压电源上，均正常工作。设电饭煲的电阻为 、洗 衣机电动机线圈的电阻为 。测得流过电饭煲的电流为 ，流过洗衣机的电流为 ，电饭煲消耗的电功率 为 、热功率为 ，洗衣机消耗的电功率为 、热功率为 。则下列关系正确的是（ ） （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 A． B． C． D． 11．列简谐横波沿x 轴正方向传播，振幅为2cm。t＝0 时，平衡位置相距20cm 的两质点a、b 的位移都是 1cm，但运动方向相反，其中质点a 沿y 轴负方向运动，如图所示。t＝0.3s 时，质点a、b 的位移再一次大小 相等、方向相反。已知简谐横波的波长大于20cm，周期大于0.6s。下列说法正确的是（ ） A．该列简谐横波的波长为60cm B．该简谐横波的传播速率为1.0m/s C．t＝0.2s 时，质点a 的速度最大 D．t＝0.6s 时，两质点a、b 的位移都是－1cm 12．小明同学对正、负电子对撞产生了浓厚的兴趣，他根据所学知识设计了正、负电子对撞装置，通过电子 在匀强磁场中的运动来实现正、负电子在不同位置能发生正碰。如图所示，ab 和cd 是关于y 轴对称、间距为 2l 的直线磁场边界，在两边界之间有两个有界匀强磁场。两磁场的边界MN 位于x 轴上方且平行于x 轴，MN 与x 轴的距离h 可调。MN 下方的磁场垂直纸面向里，上方的磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。若 将质量为m、电荷量为e 的正、负电子分别从ab 和cd 磁场边界上沿x 轴同时以相同速率 进入强磁 场，使正、负电子能在y 轴的不同位置垂直于y 轴方向发生正碰，则MN 与x 轴的距离h 的大小可能是（不计 粒子间的相互作用力和粒子重力）（ ） A． B． C． D． 三、非选择题：本题包括6 小题，共60 分。 13．（6 分）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。 （北京）股份有限公司 （1）下列说法正确的是______ （北京）股份有限公司 A．测摆线长度时，尽量将摆线拉紧 B．选直径约为2cm 的木球作为摆球 C．摆球经过最低点的位置时开始计时 D．用天平测出摆球的质量 （2）该同学测出了摆线的长度和摆动周期。通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T 与 L，再以L 为纵轴、以 为横轴，画出 关系图像如图所示。由图像可知，当地的重力加速度g＝ ______m/s2（取 ，结果保留两位小数）。 （3）该同学做的图像不过原点，其他操作均规范，则重力加速度的测量值______重力加速度的实际值（选填 “大于”、“小于”或“等于”）。 14．（8 分）小明同学通过双缝干涉实验测量某种单色光的波长，图甲为双缝干涉的实验装置双缝间距为d， 双缝到屏的距离为L。 （1）实验装置中透镜的作用是______。 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。测量头为50 分度的游标卡尺，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对 准a 时，手轮的读数 mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b 时，手轮读数如图丙所示（借 助放大镜观察丙1 和丙2），其读数 ______mm。 （北京）股份有限公司 （3）待测光的波长 ______（用题中给出的字母表示）。 （4）若 mm， m，光在真空中的传播速度为 m/s。根据下表判断该单色光为_______ 光。 单色光 红光 橙光 黄光 绿光 蓝光 紫光 波长（ m） 7.6~6.2 6.2~6.0 6.8~5.8 5.8~4.9 4.9~4.4 4.4~3.9 15．（8 分）如图所示，棱镜截面ABC 为等腰三角形， ， 。一束单色光从AB 的中 点平行于BC 方向射入棱镜，恰好从AC 的中点平行于BC 方向射出棱镜。已知棱镜置于真空中，光在真空中 的传播速度为c，求： （1）该棱镜的折射率； （2）单色光在棱镜中的传播时间。 16．（9 分）如图所示，电源电动势 、内阻 ，定值电阻 、 ， 为电阻箱， 电容器的电容 ，闭合开关S，电路稳定后。求： （北京）股份有限公司 （1）开关S1闭合前，通过 的电流大小； （北京）股份有限公司 （2）开关S1闭合后，调节电阻箱 时，电容器所带的电荷量Q； （3）开关S1闭合后，要使 与 的总电功率最大， 的阻值大小。 17．（13 分）如图所示，质量 的小车静止在光滑的水平面上，小车的上表面由中突的两个光滑曲 面组成。现有一个可以看作质点的小球，质量 ，以 m/s 的水平速度从左端滑上小车，恰好到 达小车的最高点，之后又沿右侧曲面滑下，g 取10m/s2。求： （1）小车上曲面的竖直高度； （2）在滑上曲面最高点的过程中小球对小车的冲量大小； （3）小球刚要离开小车时，小车和小球的速度大小。 18．（16 分）某型号带电粒子的约束装置如图所示。分界面P、M、N、Q 将某一区域分为I、II、III 三部分， P、M、N、Q 所在平面相互平行，以O 点为坐标原点，水平直线为x 轴，规定向右为正方向，x 轴与界面P、 M、N、Q 的交点分别为O、 、 、 ，以平行于P 水平向里为z 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向，建 立空间直角坐标系Oxyz。区域I 内充满沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度 N/C：区域II 内充满 沿y 轴负方向的匀强磁场，磁感应强度 T，区域III 内充满沿x 轴正方向的匀强磁场，磁感应强度 T。一比荷 C/kg 的带正电粒子，在Oxy 平面内，从O 点以速度 进入电场，速度大小 m/s，速度方向与x 轴正方向夹角 ，粒子经过界面M 上的A 点平行于x 轴方向进入MN 间 的磁场，不计粒子重力。（ ， ） （北京）股份有限公司 （1）求A 点的坐标； （2）若粒子不能进入N、Q 间的磁场，求MN 间的最小距离 ； （3）若MN 间的距离 m，NQ 间的距离 m，粒子经过界面上的F 点（图中未画出），求F （北京）股份有限公司 点到 的距离。 2021 级高二上学期期末校际联合考试物理试题参考答案及评分标准 一、单项选择题：本题包括8 小题，每小题3 分，共24 分。全部选对的得3 分，不选或选错的得0 分。 l．C 2．B 3．A 4．D 5．B 6．C 7．B 8．D 二、多项选择题：本题包括4 小题，每小题4 分，共16 分。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选 错的得0 分。 9．AC 10．AB 11．AD 12．ABC 三、非选择题：本题包括6 小题，共60 分。 13．（6 分）（1）C（2 分） （2）9.73（2 分） （3）等于（2 分） 14．（8 分）（1）会聚光线（2 分） （2）8.44（2 分） （3） （2 分） （4）绿（2 分） 15．（8 分）解： （1）过入射点做法线，光路如图所示，由几何关系可知，入射角 折射角 根据折射定律 （2 分） 可得棱镜的折射率 （1 分） （2）由几何关系可知，光在棱镜中传播路程 （1 分） 光在棱镜中的传播速率 （2 分） 单色光在棱镜中的传播时间 （1 分） 可得 （1 分） （北京）股份有限公司 16．（9 分）解： （1）根据闭合电路的欧姆定律 开关S1闭合前，通过 的电流为 （1 分） （北京）股份有限公司 代入数据解得 （1 分） （2）开关S1闭合后，调节电阻箱 时， 与 的并联电阻 （1 分） 电容器两端电压为： （1 分） 代入数据解得 此时电容器所带的电荷量 （1 分） （3）开关S1闭合后，设电路中的电流为 ，设 和 的并联电阻为 有 （1 分） 则 与 的总电功率 （1 分） 等效内阻 根据数学知识可知当 时，P 有最大值（1 分） 解得 （1 分） 17．（13 分）解：（1）小车和小球组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒小球在滑上曲面最高点 的过程中 （2 分） （2 分） 代入数据解得 （1 分） （2）小球在滑上曲面最高点的过程中小车所受外力的冲量大小 （2 分） （北京）股份有限公司 代入数据解得 （1 分） （3）设小球刚要离开小车时，小球和小车的速度分别为 、 ，有 （2 分） （1 分） 代入数据解得 m/s，（ m/s 不符合实际，舍去）（1 分） ，（ m/s 不符合实际，舍去）（1 分） （北京）股份有限公司 18．（16 分）解：（1）由题意可知，粒子在Oxy 平面内，从O 点以速度 进入电场做类斜抛运动， y 方向上做匀减速运动，有 m/s2（2 分） （1 分） 运动时间 （1 分） x 方向上做匀速运动： （1 分） （1 分） 所以A 点的坐标： （2）粒子经过界面M 上的A 点后，速度为 m/s，沿水平方向进入MN 间的磁场， 在Oxz 水平面内做匀速圆周运动。根据洛伦兹力充当向心力可得： （2 分） m（1 分） 若粒子不能进入N、Q 间磁场，MN 间的最小距离 m（1 分） （3）若MN 间的距离为0.16m，粒子将从N 上的C 点进入N、Q 间的匀强磁场中，如图所示，粒子在C 点速 度方向与水平方向的夹角 （1 分） 所以 由分析可知：粒子将在yOz 平面内做匀速圆周运动，在x 方向上做匀速直线运动，即等距螺旋运动。 m/s（1 分） （北京）股份有限公司 m/s（1 分） 粒子yOz 平面内做匀速圆周运动的轨道半径 圆心为D，运动轨迹在Q 所在平面的投影如图所示 （北京）股份有限公司 A 点与C 点在z 方向的水平距离 （1 分） 带电粒子从N 到O 所用时间为 解得 粒子yOz 平面内做匀速圆周运动转动的角速度 （1 分） 转过的角度 粒子转过1.5 圈打到界面Q 上的F 点 ，故F 与 均在xOz 平面 可得 （1 分）