山东省烟台市2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题

第1 页/共26 页 （北京）股份有限公司 2022-2023 学年度第一学期期末学业水平诊断 高二物理 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2．选择题答案必须用2B 铅笔正确填涂：非选择题答案必须用0.5 毫米黑色签字笔书写，字 体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共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. 关于机械波，下列说法中正确的是（ ） A. “未见其人，先闻其声”是声波发生干涉时产生的 一种现象 B. 机械波的传播速度等于沿波传播方向上某个质点的振动速度 C. 两列完全相同的水波相遇，振动加强点的位移保持不变 D. 从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向利用的是声波的多普勒效应 2. 如图所示，一大一小两个金属圆环的半径分别为R、r，在小金属圆环的内部存在着垂直于纸面向外、磁 感应强度均匀减小的匀强磁场，在磁感应强度大小由B 减小到零的过程中，大金属环中磁通量的变化量为 （ ） A. B. C. D. 3. 在如图所示的电路中，闭合开关S 后，将滑动变阻器R 的滑片向a 端移动，则下列说法中正确的是（ 第2 页/共26 页 （北京）股份有限公司 ） A. 电压表的示数增大，电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 第2 页/共26 页 （北京）股份有限公司 C. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 D. 电压表的示数减小，电流表的示数减小 4. 如图所示，光滑球面半径为R，A、B 两点位于球面上等高处，它们距球面最低点O 的距离远远小于 ， 在B 点和O 点之间放置一光滑直轨道，若将一小球分别由A、B 两点由静止释放，小球从A 点沿圆弧轨道 运动到O 点的时间为t1，小球从B 点沿直轨道运动到O 点的时间为t2，则 为（ ） A. B. C. D. 5. 在如图所示的电路中，电源电动势 ，内阻 ，灯泡L 标有“6V 3W”字样，电动机的内 阻 ， 为定值电阻。闭合开关S 后，灯泡和电动机均能正常工作，此时电流表（可视为理想电 表）的示数为2.5A，则下列说法中正确的是（ ） A. 的阻值为8Ω B. 电源中非静电力做功的功率为22.5W C. 电动机对外做功的功率为16W D. 电动机线圈中每秒产生的热量为162J 6. 如图所示，三根平行长直导线分别垂直穿过纸面内等边三角形 的三个顶点，O 点为 的内心， 三根导线中的电流大小相等，其中B、C 处导线的电流均垂直于纸面向里，A 处导线的电流方向垂直于纸 面向外，此时O 点的磁感应强度大小为 ，若撤掉C 处的直导线，则此时O 点的磁感应强度大小为（ ） 第3 页/共26 页 （北京）股份有限公司 A. B. C. D. 第3 页/共26 页 （北京）股份有限公司 7. 倾角为 的固定斜面上水平放置一根质量为 、长度 的长方体型通电金属杆，金属 杆中电流I 方向如图所示，金属杆处在磁感应强度大小为 、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中， 已知金属杆底面与斜面间的动摩擦因数 ，重力加速度 ， ， ， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使金属杆与斜面保持静止，则金属杆中电流I 的大小可能为（ ） A. 0.3A B. 0.8A C. 2.5A D. 3.2A 8. 某激光器的发射功率为P，每秒钟能够发射N 个光子，发射出的激光在某种介质中的波长为λ，已知光在 真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则该介质的折射率为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共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. 某同学利用双缝干涉实验装置研究光的干涉现象，保持双缝到屏的距离不变，他先用红光和蓝光在双缝 间距为 时进行实验，得到了如图a、b 所示图样（未按实验顺序排列），然后用红光在双缝间距为d2时 进行实验，得到了如图c 所示图样，则下列说法中正确的是（ ） 第4 页/共26 页 （北京）股份有限公司 A. B. C. 图a 为蓝光干涉图样 D. 图b 为蓝光干涉图样 10. 一列简谐横波t=0 时刻的波形如图所示，其中A、B 为平衡位置在 和 的两个质点。已 知质点B 比质点A 提前0.2s 回到平衡位置，下列说法正确的是（ ） 第4 页/共26 页 （北京）股份有限公司 A. 简谐波沿x 轴正方向传播 B. 波传播速度的大小为20m/s C. t=0.4s 时，A、B 的运动方向相同 D. t=0.4s 时，A、B 的速度大小相等 11. 如图所示，光滑的 水平地面上有一辆质量 的小车，一质量 的人站在小车左端与小 车一起以速度 水平向右做匀速直线运动，某一时刻，人相对小车以速度 水平向左跳下， 落地后在落地点经过0.2s 的屈膝缓冲后保持静止，已知从起跳点到落地点的过程中人的重心下降高度为 ，重力加速度 ，则下列说法中正确的是（ ） A. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1200N B. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1800N C. 落地时人与小车左端的水平距离为 m D. 落地时人与小车左端的水平距离为1.6m 12. 如图所示，在xOy 平面的第I 象限内y 轴和虚线之间存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直纸面向外， 磁感应强度大小为B，虚线与x 轴正方向的夹角 ，在M（0，l）处有一个粒子源，可沿平面内各个 方向射出质量为m，电量为q 的带正电的粒子，粒子速率均为 ，不计粒子间的相互作用力与重 力，则能从x 轴正半轴射出的粒子（ ） 第5 页/共26 页 （北京）股份有限公司 第5 页/共26 页 （北京）股份有限公司 A. 在磁场中运动的最短时间为 B. 在磁场中运动的最短时间为 C. 在磁场中运动的最长时间为 D. 在磁场中运动的最长时间为 三、非选择题：本题共6 小题，共60 分。 13. 某同学利用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： ①用垫块将长木板附有打点计时器的一侧适当垫高，接通交流电源后，轻推小车A，与小车相连的纸带上 打出一系列均匀分布的点，断开电源； ②将小车B（未画出，与小车A 完全相同）静置于长木板上的P 处，并将适量砝码放在小车B 中； ③接通电源，沿平行木板方向向下轻推一下小车A，使小车获得一初速度，两车碰撞后粘在一起，打点计 时器打出一系列的点迹，如图乙所示； ④用天平测得小车A 的质量为180g，小车B 与砝码的总质量为220g。 （1）步骤①中适当垫高长木板的目的为______ ； （2）已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则碰撞前瞬间系统的总动量 =______kg•m/s，碰撞 后瞬间系统的总动量 =______kg•m/s；（结果均保留三位有效数字） （3）实验结论______。 14. 层叠电池是由扁平形的单体锌锰电池按一定方式组装而成的高压电池组。某实验小组要测一层叠电池的 电动势E 和内阻r（E 约为9V，内阻约为12Ω），实验室中提供下列器材： 第6 页/共26 页 （北京）股份有限公司 电流表G：量程10mA，内阻10Ω 电流表A：量程0.6A，内阻未知 滑动变阻器R：最大阻值100Ω，额定电流1A 第6 页/共26 页 （北京）股份有限公司 定值电阻 ：阻值为990Ω 开关S 与导线若干 （1）该小组根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻 器的滑片应置于______端；（选填“a”或“b”） （2）按设计电路连接实物电路______； （3）该小组利用实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G 的示数，I2为电流表A 的示数）如图 乙所示，则由图线可以得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位有效数 字） 第7 页/共26 页 （北京）股份有限公司 15. 两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 和 处，图示为 第7 页/共26 页 （北京）股份有限公司 时刻两列波的图像，此刻平衡位置在 和 的P、Q 两质点刚开始振动，此后两质 点的位移y 随时间t 变化的关系式为 ，质点M 的平衡位置处于 处。求： （1）两列波相遇的时刻； （2）从 时刻再经2s 后质点M 运动的 路程。 16. 如图所示，某半径为r 的 类地行星的球心为O 点，该行星拥有厚度为 ，折射率为 的均匀 行星大气层，行星大气层之外为真空，在行星的表面有一单色点光源P，其发出的各方向的光射向太空， 忽略行星表面对光的反射，从大气层外的太空看，行星大气外表面发光区域是一个球冠。求大气外表面发 光区域球冠的底面圆半径R。 17. 芯片制造过程有极其复杂的工艺，其中离子注入是一道重要的工序，该工作原理如图所示：离子经加速 后沿水平方向进入速度选择器，离子在速度选择器中做匀速直线运动，然后通过磁分析器，选择出特定比 荷的离子，经偏转系统后注入到水平面内的晶圆（硅片）处。速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，匀强电场场强大小为E，方向竖直向上；磁分析器截面是内外半径分别为 和 的四分之一圆环，其两端中心位置M 和N 处各有一个小孔，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小为B， 方向垂直纸面向外；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L 的正方体，底面与晶圆所在的水平 面重合，偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小为B、匀强电场场强大小为E，它们的方向均垂直纸面向 外；从磁分析器N 处小孔射出的离子自偏转系统上表面的中心射入，当偏转系统不加电场及磁场时，离子 恰好竖直注入到晶圆上的O 点。以O 点为坐标原点，偏转系统中B 的方向为x 轴正方向，水平向左为y 轴 正方向，建立平面直角坐标系。整个系统置于真空中，不计离子重力，打到晶圆上的离子经过电场和磁场 第8 页/共26 页 （北京）股份有限公司 偏转的角度都很小，而当 很小时，有以下近似计算： ， 。求： （1）离子的电性及通过速度选择器后的速度大小； 第8 页/共26 页 （北京）股份有限公司 （2）从磁分析器出来的离子的比荷； （3）偏转系统同时加上电场和磁场时，离子注入晶圆的位置坐标。 18. 如图所示，质量为 的物块A 放在质量为 的木板B 的左端，A、B 之间的动摩擦因数为 。开始时，A、B 以 的速度在光滑的水平面上相对静止一起向右匀速运动，某一时刻木 板B 与右边的竖直固定墙壁发生正碰，设碰撞时间极短，碰撞无机械能损失，整个过程中物块A 总不能和 墙壁相碰。取 。 （1）若木板B 足够长，求： i.第一次碰撞后，A、B 共同运动的速度 大小和方向； ii.第一次碰撞后，木板B 与墙壁之间的最大距离； iii.从木板B 第一次与墙壁相碰之后，木板B 运动的总路程； （2）若要物块A 不脱离木板B，求木板B 的最小长度。 第9 页/共26 页 （北京）股份有限公司 2022-2023 学年度第一学期期末学业水平诊断 高二物理 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2．选择题答案必须用2B 铅笔正确填涂：非选择题答案必须用0.5 毫米黑色签字笔书写，字 体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共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 题答案】 【答案】D 【2 题答案】 【答案】B 【3 题答案】 【答案】C 【4 题答案】 【答案】A 【5 题答案】 【答案】C 【6 题答案】 【答案】B 【7 题答案】 【答案】B 【8 题答案】 第10 页/共26 页 （北京）股份有限公司 【答案】A 二、多项选择题：本题共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 题答案】 【答案】AC 【10 题答案】 第10 页/共26 页 （北京）股份有限公司 【答案】ABD 【11 题答案】 【答案】BD 【12 题答案】 【答案】AC 三、非选择题：本题共6 小题，共60 分。 【13 题答案】 【答案】 ①. 平衡摩擦力 ②. 0.859 . ③0.852 . ④在误差允许的范围内，两小车碰撞过程中系统的动量守 恒； 【14 题答案】 【答案】 ①. b . ②见解析 ③. 10 . ④13 【15 题答案】 【答案】（1）0.75s；（2）20cm 【16 题答案】 【答案】 【17 题答案】 【答案】（1）带正电荷， ；（2） ；（3）（ ， ） 【18 题答案】 【答案】（1）i. 0.6m/s，方向向右；ii. 0.6m；iii.1.25m；（2）1.5m