2022-2023學年山東省聊城市高二上學期期末物理試題（解析版）

2022—2023聊城市高二上學期期末物理試題本試卷共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。所有試題的答案均在答題卡的指定位置作答，在試卷上作答不得分。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.2022年6月5日，中央電視臺對神舟十四號飛船與天和核心艙交會對接進行了直播，其間航天員與北京飛控中心保持通話聯(lián)絡，直播畫面通過電磁波傳送到地面接收站。下列關于電磁波和聲波的說法正確的是（）A.電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量B.電磁波跟聲波一樣，不能在真空中傳播C.麥克斯韋預言了電磁波的存在，并通過實驗捕捉到了電磁波D.航天員講話時畫面與聲音同步，說明電磁波與聲波具有相同的傳播速度【答案】A【解析】【詳解】A．電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量，故A正確；B．電磁波的傳播不依賴介質(zhì)，可在真空中傳播，聲波是機械波只能在介質(zhì)中傳播，故B錯誤；C．麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，故C錯誤；D．航天員講話時畫面能與聲音同步，那是因為畫面與聲音同時轉化成電信號，通過電磁波傳回到地面接收器再轉化成畫面和聲音。電磁波的速度為光速，聲波的傳播速度約為340m/s，故D錯誤。故選A。2.物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是物理的靈魂，對于下列實驗及現(xiàn)象，說法正確的是（）A.甲圖中，兩根通電方向相反的長直導線相互排斥，是通過電場實現(xiàn)的B.乙圖中，若在的兩端接上交流電源（電流的大小和方向發(fā)生周期性變化），穩(wěn)定后接在端的表頭示數(shù)始終為0C.丙圖中，使M擺偏離平衡位置后釋放，在振動穩(wěn)定后，與M球距離最近的小球?qū)@得最大的振幅D.奧斯特利用丁圖實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應【答案】D【解析】【詳解】A．通電導線與通電導線之間的相互作用力是通過磁場發(fā)生的，故A錯誤；B．在的兩端接上交流電源，ab通入不斷變化的電流，磁通量不斷改變，線圈中產(chǎn)生感應電流，即接在端的表頭示數(shù)不為0，故B錯誤；C．根據(jù)共振的知識可知，使M擺偏離平衡位置后釋放，在振動穩(wěn)定后，與M球擺長最接近的小球?qū)@得最大的振幅，故C錯誤；D．奧斯特利用丁裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，故D正確。故選D。3.1932年，美國物理學家安德森在宇宙線實驗中發(fā)現(xiàn)了正電子。他利用放在強磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當宇宙線粒子通過云室內(nèi)的強磁場時，拍下粒子徑跡的照片。下圖為安德森在云室內(nèi)拍下的正電子的徑跡，以下判斷正確的是（）A.正電子從下向上穿過鉛板 B.正電子穿過鉛板后做圓周運動的周期變大C.磁場的方向垂直紙面向里 D.磁場的方向垂直紙面向外【答案】C【解析】【詳解】A．粒子穿過鉛板后速度減小，粒子在磁場中運動半徑減小，由圖可知正電子從上向下穿過鉛板。故A錯誤；B．由于鉛板上下的磁感應強度相同，根據(jù)可知，正電子穿過鉛板后做圓周運動的周期不變。故B錯誤；CD．由左手定則可知磁場的方向垂直紙面向里。故C正確，D錯誤。故選C。4.如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，當滑動變阻器的滑片向左移動時，下列判斷正確的是（）A.小燈泡L的亮度變低 B.電容器所帶電荷量不變C.電阻消耗的功率變小 D.內(nèi)電阻消耗的功率變小【答案】A【解析】【詳解】A．當滑動變阻器的滑片向左移動時，在電路中的電阻值減小，外電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，外電路中的電流增大，電源內(nèi)阻上的電壓降增大，電源的路端電壓減小，小燈泡L的電壓減小，亮度變低，選項A正確；B．外電路電流增大，流過燈泡的電流變小，則經(jīng)過、的電流增大，則兩端電壓增大，電容器的電壓增大，給電容器充電，電容器所帶電荷量增大，選項B錯誤；C．外電路電流增大，R2兩端電壓增大，由電功率公式可知，電阻R2消耗的功率變大，選項C錯誤；D．總電流變大，則內(nèi)電阻r消耗的功率變大，選項D錯誤。故選A。5.如圖甲所示，每年夏季我國多地會出現(xiàn)日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云時，發(fā)生折射或反射形成的。一束太陽光射到截面為六角形的冰晶上發(fā)生折射，其光路圖如圖乙所示，a、b為其折射出的光線中兩種單色光，下列說法正確的是（）A.在冰晶中，a光的折射率較大B.在冰晶中，b光的傳播速度較大C.從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較大D.a、b光在真空中傳播時，b光的波長較長【答案】C【解析】【詳解】A．設入射角為，折射角為，由圖乙可知，a光和b光入射角相等，a光折射角大于b光折射角，根據(jù)可知，a光折射率小于b光的折射率，故A項錯誤；B．由之前的分析可知b光折射率大，又因為所以，a光在冰晶中的傳播速度大，故B項錯誤；C．由臨界角的公式有由之前的分析可知，b光的折射率大，所以a光的臨界大于b光的臨界角，故C項正確；D．由于a光的折射率小于b光的折射率，所以a光頻率小于b光頻率，根據(jù)可知，a光的波長大于b光的波長，故D項錯誤。故選C6.大藍閃蝶以它熠熠生輝的藍色翅磅而著名，下圖為顯微鏡下其翅膀的光學結構示意圖。大藍閃蝶翅膀上的鱗片本身是無色的，但當白光照在翅膀的鱗片上時，會在其一系列薄薄的鱗片上反射，反射光彼此干涉，從而顯現(xiàn)出藍色的光澤。下列說法中正確的是（）A.閃蝶翅膀顯示出藍色的光澤屬于光的偏振現(xiàn)象B.閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍光在空氣中的波長的二分之一的整數(shù)倍C.閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍光在空氣中的波長的四分之一的奇數(shù)倍D.除藍光外的其他色光，在大藍閃蝶的翅膀上不發(fā)生干涉【答案】B【解析】【詳解】A．閃蝶翅膀顯示出藍色的光澤屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象，A錯誤；BC．根據(jù)薄膜干涉的規(guī)律，干涉加強區(qū)域有（n=1，2，3…）解得n=1，2，3…B正確，C錯誤；D．大藍閃蝶翅膀的鱗片上各個地方的厚度不確定是否滿足其它色光的干涉條件，除藍光外的其他色光，亦有可能在大藍閃蝶的翅膀上發(fā)生干涉，D錯誤。故選B。7.某同學因疫情居家學習期間，偶然發(fā)現(xiàn)一根不可伸長的細線垂到窗沿，他想利用單擺原理粗測細線的總長度。先將線的下端系上一個小球，當小球靜止時，細線恰好與窗戶上沿接觸且保持豎直，球在最低點B時，球心到窗上沿的距離為1m。他打開窗戶，讓小球在垂直于墻的豎直平面內(nèi)作小角度擺動，如圖所示。從小球第1次通過圖中的B點開始計時，到第21次通過B點共用時24s，，。由以上數(shù)據(jù)可計算細線的長度約為（）A.1.4m B.2.0m C.2.8m D.4.0m【答案】B【解析】【詳解】設細線的長度為L，球心到窗上沿的距離為d，由題意可知，該單擺振動周期為由單擺的周期公式可得帶入數(shù)據(jù)解得故選B。8.如圖所示，有一邊長為的剛性正三角形導線框在豎直平面內(nèi)，且水平，其重力不計，各邊導線材料及粗細完全相同，處在方向垂直導線框所在平面向里的勻強磁場中。在點懸掛一個重力為的物體，在兩頂點A、B上加上恒定電壓，重物恰好對地面無壓力。某時刻A、B間導線的某處突然斷開，其他條件不變，則穩(wěn)定后物體對地面的壓力是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】由于AC邊于CB邊先串聯(lián)再與AB邊并聯(lián)，則在A、B未斷開時，設ACB中的電流為I，則AB邊中的電流為2I，由平衡條件可得當某時刻A、B間導線的某處突然斷開時，由平衡條件可得聯(lián)立，解得由牛頓第三定律，可知穩(wěn)定后物體對地面的壓力大小為。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.下列說法正確的是（）A.“聞其聲而不見其人”的現(xiàn)象是由聲波的干涉導致的B.通過狹縫看日光燈可見彩色花紋，是光的衍射現(xiàn)象C.水中的氣泡看起來很明亮，是因為光從水中射向氣泡時，在界面上發(fā)生了全反射D.醫(yī)學上采用“彩超”的方式測血流的速度，是利用了超聲波的多普勒效應【答案】BCD【解析】【詳解】A．“聞其聲而不見其人”的現(xiàn)象是由聲波的衍射導致的，A錯誤；B．因為日光燈光由多種單色光組成，產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象時，不同色光的波長不同，衍射條紋的位置不同，形成彩色條紋，因此通過狹縫看日光燈可見彩色花紋，是光的衍射現(xiàn)象，B正確；C．水中的氣泡看起來很明亮，是因為光從水中射向氣泡時，水相對空氣是光密介質(zhì)，在界面上發(fā)生了全反射，C正確；D．醫(yī)學上采用“彩超”的方式測血流的速度，是利用了超聲波的多普勒效應，D正確。故選BCD。10.離地面高度5.0×104m以下的大氣層可視為電阻率較大的漏電介質(zhì)，假設由于雷暴對大氣層的“電擊”，使得離地面高度5.0×104m處的大氣層與帶負電的地球表面之間形成穩(wěn)定的電場，其電勢差約為3×105V。已知，雷暴每秒鐘給地球充電的電荷量約為1.8×103C，地球表面積近似為5.0×1014m2，則（）A.該大氣層的等效電阻約為600ΩB.該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103AC.該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012Ω·mD.該大氣層的平均電阻率約為1.7×108Ω·m【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．該大氣層的平均漏電電流約為該大氣層的等效電阻為故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可得，該大氣層的平均電阻率約為故C正確，D錯誤。故選BC。11.一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，B質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播，波速為v=1m/sB.A、B兩點的速度和位移有可能在某個時刻均相同C.t=0.3s時，B質(zhì)點的位移大小為0.1mD.該列波在傳播過程中遇到另一列波發(fā)生干涉，則另一列波的頻率為2.5Hz【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)B質(zhì)點的振動圖像可知，t=0時刻，該質(zhì)點在平衡位置向下振動，根據(jù)波形圖可知，該波沿x軸負方向傳播，波速為選項A錯誤；B．A、B兩點平衡位置相距半個波長，則振動情況相反，即兩質(zhì)點的速度和位移不可能在某個時刻均相同，選項B錯誤；C．由振動圖像可知，t=0.3s時，B質(zhì)點的位移大小為0.1m，選項C正確；D．該波的頻率為2.5Hz，則該列波在傳播過程中遇到另一列波發(fā)生干涉，則另一列波的頻率為2.5Hz，選項D正確。故選CD。12.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩物塊相連接，并且靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使m1瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時零點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知時刻m1的速度第一次變?yōu)?，m2在第1秒內(nèi)運動的位移為0.4m。下列說法正確的是（）A.兩物塊的質(zhì)量之比為m1：m2=1：2B.t0時刻m2的速度為C.t=1s時和t=3s時彈簧的彈性勢能最大，都處于最短狀態(tài)D.第1秒內(nèi)彈簧長度縮短了1.8m【答案】AD【解析】【詳解】A．系統(tǒng)動量守恒，從t＝0開始到t1時刻有m1v1＝（m1＋m2）v2將v1＝3m/s，v2＝1m/s代入得m1∶m2＝1∶2A正確；B．時刻m1v0=m2v2解得的速度為B錯誤；C．時間內(nèi)，逐漸減速，逐漸加速，彈簧被壓縮，時刻二者速度相等，系統(tǒng)動能最小，彈性勢能最大，彈簧的壓縮量最大；時間內(nèi)，彈簧先逐漸恢復原長，繼續(xù)加速，先減速到零，然后反向加速，時刻兩物塊加速度均為零，彈簧恢復原長，由于此時兩物塊速度方向相反，因此彈簧的長度繼續(xù)增大，開始減速，先減速到零，然后反向加速，時刻兩物塊速度相等，系統(tǒng)動能最小，彈性勢能最大，彈簧伸長量最大；時間內(nèi)，彈簧由伸長狀態(tài)逐漸恢復原長，以后重復這個過程；由上述分析可知，在t=1s、t=3s時刻兩物塊達到共同速度，在t=1s時刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，在t=3s時刻彈簧處于伸長狀態(tài)，C錯誤；D．若考慮兩物體從t=1s到t=2s的時間內(nèi)，m2加速運動，m1減速運動，因m1：m2=1：2則在任意時刻兩物體的加速度之比為a1：a2=2：1若用微元法考慮，則兩物體間的距離則“”對應的位移（面積）為1m-0.4m=0.6m則“”對應的位移（面積）為1.2m，該兩部分面積之和與0~1s內(nèi)對應的虛線面積相等，如圖所示即1.8m，即0~1s內(nèi)彈簧的長度縮短1.8m。D正確。故選AD。三、非選擇題：本題包括6小題，共60分。13.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。已知雙縫到屏的距離L=700mm，雙縫間距d=0.25mm。（1）實驗時觀察到干涉條紋比較模糊，要使條紋變得清晰，以下調(diào)節(jié)做法正確的是______。A．旋轉測量頭B.移動光源C.調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行（2）用測量頭測量條紋間的距離：如圖乙所示，先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋中心對齊，把該亮條紋定為第1條亮紋，此時手輪的示數(shù)如圖丙所示，記為x1；轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第7條亮條紋中心對齊，此時手輪的示數(shù)如圖丁所示，記為x2，圖丁的讀數(shù)x2=______mm。根據(jù)以上信息，光的波長λ=______m（結果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?C②.19.25③.【解析】【詳解】（1）[1]若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行。（2）[2]手輪示數(shù)圖丁中主尺讀數(shù)為19mm，游標讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為[3]根據(jù)得14.實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響，某物理興趣小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗方案進行了探究。提供的器材有：多用電表；待測電源（電動勢未知，內(nèi)阻小于1Ω）；電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表A（量程06A，內(nèi)阻約1Ω）；滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）；定值電阻R1（阻值2Ω）；定值電阻R2（阻值5Ω）；開關一個，導線若干。（1）該小組用多用電表的直流電壓“2.5V”檔粗測電源電動勢，指針偏轉如圖甲所示，則該電源的電動勢約為______V。（2）該小組按照圖乙所示的電路進行實驗，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實驗數(shù)據(jù)在U—I坐標紙上描點，結果如圖丙所示，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是______。（單選，填正確答案標號）A．電壓表分流B．電源內(nèi)阻較小C．滑動變阻器最大阻值較小D．電流表內(nèi)阻較?。?）針對（2）中出現(xiàn)的問題，該小組利用提供的器材改進了實驗方案，重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：①圖丁中已標出后3組數(shù)據(jù)對應的坐標點，請標出前組數(shù)據(jù)對應的坐標點并畫出U—I圖像。______②該電源的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。【答案】①.1.55②.B③.④.1.56（1.50～1.60之間都算對）⑤.0.64（0.55～0.65之間都算對）【解析】【詳解】（1）[1]指針偏轉如圖甲所示，則該電源的電動勢約為1.55V；（2）[2]該小組按照圖乙所示的電路進行實驗，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實驗數(shù)據(jù)在U—I坐標紙上描點，結果如圖丙所示，由圖丙可以看出電流表示數(shù)變化明顯，電壓表示數(shù)變化不明顯，根據(jù)閉合電路歐姆定律知說明出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是電源內(nèi)阻較小導致的。故選B。（3）①[3]描點畫出的U—I圖像如圖所示②[4]實驗改進后，根據(jù)閉合電路歐姆定律知可得E=1.56V電動勢在1.50～1.60V之間都算對；[5]圖像斜率絕對值為解得r=0.64Ω內(nèi)阻在0.55～0.65Ω之間都算對。15.聊城“水城之眼”摩天輪位于聊城南部新城行政商務中心，位于國家級風景區(qū)東昌湖南岸，設備總高130米，是亞洲三大摩天輪之一，也是全球首座建筑與摩天輪相結合的城市地標。假設其半徑，勻速旋轉一周的時間為。質(zhì)量的某同學乘坐吊艙進行游樂體驗，取重力加速度，該同學從摩天輪最高點轉到最低點的過程中。（1）求重力的沖量的大小；（2）求合外力的沖量的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）該同學從最高點轉到最低點的過程，所用時間重力的沖量大小（2）該同學做勻速圓周運動的線速度大小規(guī)定最低點的速度方向為正方向，從最高點轉到最低點的過程中，由動量定理代入數(shù)據(jù)，解得16.均勻介質(zhì)中，波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。波源從平衡位置向上起振，t1=0時刻第一象限內(nèi)第一次出現(xiàn)如圖（a）所示的波面分布，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷，從t1時刻開始計時，A處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，軸正方向豎直向上。（1）求波的傳播速度v；（2）t1時刻y軸上某質(zhì)點剛開始振動，求該點的坐標；（3）當t2=16s時，求B處質(zhì)點在t1～t2這段時間內(nèi)經(jīng)過的路程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由圖a、圖b可知，該波的波長，周期，波速（2）波源從平衡位置向上起振，而A點第一次到達波峰，則A點從開振動到波峰的振動時間為，可知波沿y軸到達A點后又傳播了。則t1時刻剛開始振動的質(zhì)點坐標。（3）由（2）可知t1時刻該波傳到處，波傳至B點需要的時間t1到t2時間內(nèi)質(zhì)點B振動的時間為由圖b知，該波的振幅。時間內(nèi)質(zhì)點B經(jīng)過的路程17.在科學研究中，可以通過施加適當?shù)拇艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。在如圖所示的平面坐標系xOy內(nèi)，矩形區(qū)域（－3d<x<d，）內(nèi)無磁場，區(qū)域外存在磁感應強度為B，范圍足夠大的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從點沿y軸正方向射入磁場，從處進入無磁場區(qū)，不計粒子重力。（1）求粒子射入磁場時的速度。（2）求粒子離開P點后經(jīng)多長時間第一次回到P點。（3）若僅將入射速度變?yōu)?，其它條件不變，求粒子從