2022-2023學年福建省泉州市南安市藍園高級中學高二下學期期末物理試題（解析版）

南安藍園高級中學2022—2023學年第二學期期末考高二物理試卷一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，總計16分）1.使用交變電流的某電熱水壺銘牌上標有“220V、1500W”的字樣，其表示（）A.220V是電壓峰值，1500W是額定功率B.220V是電壓有效值，1500W是額定功率C.220V是電壓有效值，1500W是實際功率D.220V是電壓峰值，1500W是平均功率【答案】B【解析】【詳解】電熱水壺所標的電壓是指額定電壓為220V，是電壓有效值；電熱水壺所標的1500W，是指額定電功率為1500W。故選B?！军c睛】要知道用電器的電壓和電流、電功率指額定電壓、額定電流、額定電功率，電壓和電流都是指有效值，不同電壓下的功率不同。2.如圖所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，勻強電場方向豎直向下，有一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域不計重力，則（）A.若電子以相同的速率從右向左飛入，電子也沿直線運動B.若電子以相同的速率從右向左飛入，電子將向下偏轉C.若電子以相同的速率從左向右飛入，電子將向下偏轉D.若電子以相同的速率從左向右飛入，電子也沿直線運動【答案】D【解析】【詳解】AB．若電子從右向左飛入，電場力向上，洛倫茲力也向上，所以向上偏。故AB錯誤；CD．若電子從左向右飛入，電場力向上，洛倫茲力向下，由題意知電子受力平衡將做勻速直線運動。故C錯誤；D正確。故選D。3.轉筆（PenSpinning）是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉動筆的休閑活動，如圖所示。轉筆深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設某轉筆高手能讓筆繞其上的某一點O做勻速圓周運動，下列有關該同學轉筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是（）A.筆桿上的點離O點越近的，做圓周運動的向心加速度越大B.若該同學使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉動做離心運動而被甩走C.若該同學使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場的影響，由于筆桿中不會產生感應電流，因此金屬筆桿兩端一定不會形成電勢差D.若該同學使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場的影響，那么只有在豎直平面內旋轉時，金屬筆桿兩端才會形成電勢差【答案】B【解析】【詳解】A．由向心加速度公式，筆桿上的點離O點越近，做圓周運動的向心加速度越小，故A錯誤；B．當轉速過大時，當提供的向心力小于需要向心力，出現(xiàn)筆尖上的小鋼珠有可能做離心運動被甩走，故B正確；C．當金屬筆桿轉動時，切割地磁場，從而產生感應電動勢，筆桿兩端會形成電勢差，但不會產生感應電流，故C錯誤；D．只要筆桿轉動平面與磁場不共面，即會產生感應電動勢，筆桿兩端也會形成電勢差，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，A、B是完全相同兩個小燈泡，L為自感系數很大、直流電阻可以忽略的帶鐵的線圈，則（）A.電鍵S閉合的瞬間，A、B同時發(fā)光，隨后A燈變暗熄滅，B燈變亮B.電鍵S閉合的瞬間，B燈亮，A燈不亮C.斷開電鍵S的瞬間，A、B燈同時熄滅D.斷開電鍵S的瞬間，B燈慢慢熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅【答案】A【解析】【詳解】AB．電鍵S閉合的瞬間，A、B同時發(fā)光，隨后A燈逐漸被線圈短路，則逐漸變暗熄滅，B燈變的更亮，選項A正確，B錯誤；CD．斷開電鍵S的瞬間，B燈立即熄滅，由于線圈中自感電動勢阻礙電流減小，則在L和A燈中重新組成回路，則A燈突然閃亮一下再熄滅，選項CD錯誤。故選A。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題6分，總計24分）5.圖甲為某一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0.5s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的質點M的振動圖像，則下列說法正確的是（??）A.該簡諧波的傳播速度為4m/sB.這列波的傳播方向沿x軸負方向C.t=2.0s時M質點的振動速度小于Q質點的振動速度D.從t=0時刻開始P點的振動方程為(cm)【答案】AD【解析】【詳解】A．由甲圖可得，由乙圖中可得，所以該簡諧橫波的傳播速度為故A正確；B．由圖乙知，時刻質點M正通過平衡位置向上運動，由同側法知波的傳播方向沿x軸正方向，故B錯誤；C．時，M質點正通過平衡位置，速度最大，而質點Q不在平衡位置，所以時M質點的振動速度大于Q質點的振動速度，故C錯誤；D．設質點P的振動方程為(cm)由條件可知當時，質點P波峰，帶入方程可得即(cm)故D正確。故選AD。6.如圖所示，在豎直平面內的虛線下方分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場的電場強度大小為E，方向水平向左；磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里。現(xiàn)將一質量為m、電荷量為＋q的小球，從該區(qū)域上方的某點A以某一初速度水平拋出，小球進入虛線下方后恰好做直線運動。已知重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小球平拋的初速度大小為 B.小球平拋的初速度大小為C.A點距該區(qū)域上邊界的高度為 D.A點距該區(qū)域上邊界的高度為【答案】BC【解析】【詳解】AB．設小球進入復合場時，速度方向與水平方向成角，小球受力如圖所示可得解得A錯誤，B正確；CD．小球從A點拋出，進入復合場，由動能定理由三力平衡知解得C正確，D錯誤。故選BC。7.如圖甲，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的位移–時間圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷A碰后m2和m1都向右運動B.m2=0.3kgC.碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能D.碰撞過程中系統(tǒng)沒有機械能的損失【答案】BD【解析】【詳解】A項：由s-t圖示可知，碰后m1的速度：，方向：水平向左，m2的速度：，方向水平向右，故A錯誤；B項：由s-t（位移時間）圖象的斜率得到，碰前m2的位移不隨時間而變化，v2=0，m1速度大小為，方向：水平向右，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：，解得：，故B正確；C、D項：碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為，代入數據解得：，故C錯誤，D正確．8.如圖所示，質量為的物塊A靜止在光滑水平地面上，物塊A左側面為圓弧面且與水平地面相切，質量為m的滑塊B以初速度向右運動滑上A，沿A左側面上滑一段距離后又返回，最后滑離A，不計一切摩擦，滑塊B從滑上A到滑離A的過程中，下列說法正確的是（）A.A、B組成的系統(tǒng)動量守恒B.合外力對B的沖量大小為C.A對B做的功為D.B沿A上滑的最大高度為【答案】BD【解析】【詳解】A．A、B組成的系統(tǒng)在豎直方向所受合外力不為零，因此系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B．系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，對整個過程，以向右的方向為正方向，由動量守恒定律得由機械能守恒定律可得解得對B由動量定理可得合力對B的沖量大小為，故B正確；C．對B由動能定理得故C錯誤；D．B沿A上升到最大高度時，兩者速度相等，在水平方向上，由動量守恒定律可得有機械能守恒定律可得解得故D正確。故選BD。三、填空題（每空1分，共8分）9.圖（a）中盛沙漏斗下面的薄木板N被勻速地拉出時，擺動著的漏斗中漏出的沙子在板上形成曲線，顯示出擺的位移隨時間變化的關系。圖（b）表示兩個擺中的沙子在各自木板上形成的曲線，若板N1和N2拉動速度v1和v2的關系v1∶v2=4∶3，則板N1、N2對應曲線所代表的振動波長關系為=_______，周期關系為T1∶T2=________，若漏斗作小幅度擺動，則兩擺對應的等效擺長關系為L1∶L2=________?！敬鸢浮竣?②.③.【解析】【詳解】[1]由圖可知板N1、N2對應曲線所代表的振動波長關系為[2]設薄木板長為，有可得周期關系為[3]根據單擺周期公式可得可得兩擺對應的等效擺長關系為10.如圖所示，兩束單色光a、b從水中射向A點，光線經折射后合成一束光c，用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的折射率______（填“大于”或“小于”）b光的折射率；a光的干涉條紋間距______（填“大于”或“小于”）b光的干涉條紋間距；若a光與b光以相同入射角從水中射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是______（填“a”或“b”）光；若用c光做單縫衍射實驗，中央亮條紋的邊緣為______（填“a”或“b”）光的顏色；a、b兩種色光中，______（填“a”或“b”）光在水中傳播的速度更快?！敬鸢浮竣?小于②.大于③.b④.a⑤.a【解析】【詳解】[1][2]由折射光路可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的頻率小于b光的頻率，a光的波長大于b光的波長，根據可知，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距。[3]折射率越大，臨界角越小，越容易發(fā)生全反射，則若a光和b光以相同入射角從水中射向空氣，在不斷增大入射角時，水面上首先消失的是b光。[4]a光的波長大于b光的波長，做單縫衍射實驗時，a光的中央亮條紋更寬，因此用兩種色光的復色光做單縫衍射實驗，中央亮條紋的邊緣應當為a光的顏色。[5]a光的折射率小于b光的折射率，由可知，a光在水中傳播的速度更快。四、實驗題（每空2分，共16分）11.圖甲是驗證動量守恒定律的裝置，氣墊導軌上安裝了1、2兩個光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮光條。（1）用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數為___________mm。（2）實驗前，接通氣源后，在導軌上輕放一個滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道左端向右運動，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間。為使導軌水平，可調節(jié)Q使軌道右端___________（選填“升高”或“降低”）一些。（3）測出滑塊A和遮光條的總質量為mA，滑塊B和遮光條的總質量為mB，遮光條的寬度用d表示。將滑塊A靜置于兩光電門之間，將滑塊B靜置于光電門2右側，推動B，使其獲得水平向左的速度，經過光電門2并與A發(fā)生碰撞且被彈回，再次經過光電門2。光電門2先后記錄的擋光時間為△t1、△t2，光電門1記錄的擋光時間為△t3，則實驗中兩滑塊的質量應滿足mA_________mB（選填“>”、“<”或“=”）。（4）若碰撞過程中動量守恒，則滿足的關系式是___________。（5）實驗中遮光條寬度的測量值有誤差對驗證碰撞過程動量守恒___________影響（選填“有”或“無”）。【答案】①.13.45②.升高③.>④.⑤.無【解析】【詳解】（1）[1]圖中讀數為（2）[2]滑塊通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間，說明光電門1到光電門2為加速運動，則左端較高，因此可調節(jié)Q使軌道右端升高。（3）[3]滑塊B與A碰撞后被彈回，根據碰撞規(guī)律可知滑塊B的質量較小，則有（4）[4]若碰撞過程中動量守恒，取水平向左為正方向，根據公式有整理得（5）[5]根據（4）中分析可得最后的驗證式中跟遮光條的寬度d無關，所以遮光條寬度的測量值有誤差對驗證碰撞過程動量守恒無影響。12.某實驗小組利用如圖所示的裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長。（1）圖中①所示的裝置名稱為_____，它在實驗中的作用是獲得線光源；（2）調整好裝置進行實驗，若將濾光片由紫色換為紅色，則干涉條紋間距將_____（填“增大”、“減小”或“不變”）；（3）某次實驗中，若測得雙縫之間的距離為0.2mm，雙縫到光屏之間的距離為700mm，相鄰兩明紋之間的距離為2.31mm，則這種光的波長為_____nm（結果保留兩位有效數字）?！敬鸢浮竣?單縫②.增大③.6.6×102【解析】【詳解】（1）[1]圖中從左向右是光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏（2）[2]依據條紋間距公式知，若將濾光片由紫色換為紅色，波長變長，那么干涉條紋的間距增大（3）[3]由條紋間距公式得五、解答題（3小題，共36分）13.如圖所示，截面為直角三角形的玻璃棱鏡置于真空中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束極細的光于AC邊的中點F處垂直AC面入射，AC=2cm，玻璃的折射率為n=，光在真空的速度為m/s求：（1）光從玻璃射向真空時，發(fā)生全反射時的臨界角．（2）借助作圖工具畫出光在玻璃中傳播的光路示意圖，并標出光從棱鏡射入真空時的折射角（不考慮光線在AC面反射和在AB面上第二次反射情況）；（3）從BC面射出的光在棱鏡中傳播的時間．【答案】(1)(2)45°和(3)s【解析】【詳解】(1)由得:光從玻璃射向真空時，發(fā)生全反射時的臨界角(2)畫出正確光路圖，標出光從棱鏡射入空氣時的折射角分別為450和（3）光在玻璃中的速度為：由數學知識得：，光線由O點到E點所需的時間t為：14.如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導軌、PQ相距,導軌平面與水平面的夾角導軌電阻不計,磁感應強度為的勻強磁場垂直于導軌平面向上.長為的金屬棒垂直于、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質量為、電阻為.兩金屬導軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻也為.現(xiàn)閉合開關,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率.重力加速度為,求:（1）金屬棒能達到的最大速度;（2）燈泡的額定功率;（3）若金屬棒上滑距離為時速度恰達到最大,求金屬棒由靜止開始上滑2的過程中,金屬棒上產生的電熱.【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】(1)金屬棒先做加速度逐漸減小的加速